Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в высоковольтных устройствах электропитания с широким диапазоном изменения входного напряжения. Цель изобретения - снижение массы и габаритов. Устройство содержит ключевой транзистор 1, фильтр и датчик тока 11, включенные в силовую шину, задающий генератор 7. Через первый 8 и второй 9 триггеры и логический элемент 10 обеспечивает включение ключевого транзистора 16, выключение которого происходит от интегратора 5, своими входами подключенного к опорному источнику 6 и точке соединения ключевого транзистора 1 и фильтра. При перегрузке по току сигнал с датчика тока 11 через узел 12 выделения импульсов тока обеспечивает заряд конденсатора 17 выше напряжения опрокидывания второго триггера 3. Постоянная времени разряда конденсатора 17 обеспечивает длительную паузу закрытого состояния ключевого транзистора 1, превышающую несколько периодов коммутации задающего генератора 7, что снижает среднее значение тока через силовые элементы и позволяет уменьшить их габаритную мощность. Конденсатор 17 подключен к входу второго триггера через развязывающие диоды 13,15,16. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 F 1/573

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 44528 16/24-07 (22) 03.06.88 (46) 23.04.90. Бюл, 11- 15 (72) В.Е.Панов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Специальная техника средств связи. Сер. . Средства вторичного электропитания, вып.1, М, 1986, Авторское свидетельство СССР

И -1205134, кл, G 05 F 1/573, 1984 ° (54) ИМПУЛЬСНЬЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО 1!АПРЯБЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в высоковольтных устройствах электропитания с широким диапазоном изменения входного напряжения. Цель изобретения - снижение массы и габаритов .

Устройство содержит ключевой транзистор 1, фильтр и датчик тока 11, включенные в силовую шину, задающий генератор 7 через первый 8 и второй. 9

„„SU 1559333 А !

2 триггеры и логический элемент 10 обеспечивает включение ключевого транзистора !, выключение которого происходит от интегратора 5, своими входами подключенного к опорному источнику 6 и точке соединения ключевого транзистора 1 и фильтра. При перегрузке по току сигнал с датчика тока 11 через узел 12 выделения импульсов тока обеспечивает заряд конденсатора 17 выше напряжения опрокидывания второгр триггера 3. Постоянная времени разряда конденсатора 17 обеспечивает длительную паузу закрытого состояния ключевого транзистора

1, превышающую несколько периодов . коммутации задающего генератора 7, что снижает среднее значение тока через силовые элементы и позволяет уменьшить их габаритную мощность. Кон- ( денсатор 17 подключен к входу второго триггера через развязывающие диоды.

13, 15, 16. 2 ил.

1559333

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в высоковольтных устройствах электропитания с широким диапазоном изменения вход5 ного напряжения.

Цель изобретения — снижение веса и габаритов стабилизатора, На фиг.1 приведена схема стабилизатора; на фиг,2 — диаграммы работы узла!0 защиты.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения содержит последовательно включенные в силовую шину ключевой транзистор 1 и сглаживающий 1.СП-фильтр 5 состоящий из диода 2, дросселя 3 и соединенного с выходными выводами конденсатора 4, Общая точка соединения ключевого транзистора и диода 2 соединена с инверсным входом интегратора 5, другой вход которого подключен к источнику б опорного напряжения. Задающий генератор 7.соединен со счетным входом первого триггера 8, выход которого соединен с установочным входом второго триггера 9 и одним из входов логического элемента И 10. Другой вход логического элемента И 10 подключен к выходу второго триггера 9, а выход логического элемента 10 - к входу ключевого транзистора 1, в коллекторную цепь ключевого транзистора включен датчик 11 тока, выход которого подключен к узлу 12 выделения токовых импульсов, выход которого через диод 13 подключен к входу сброса триггера 9, вход сброса триггера 9 через резистор 14 соединен с интегратором 5.

Параллельно диоду 13 включены после- 4О довательно соединенные диоды 15 и 16, а точка их соединения через конденсатор 17 подключена к общей шине.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим 45 образом.

При номинальной нагрузке ключевой транзистор 1 включается в момент времени t и выключается в момент времени t3 с периодом повторения импульсов Т<, определяемым частотой задающего генератора 7, При увеличении нагрузки импульсы тока достигают порогового значения тока I„ 1, в момент времени t при котором ста55 билиэатор переходит из режима стабилизации выходного напряжения в режим стабилизации выходного тока, При дальнейшем увеличении нагрузки импульс тока сужается до значения и „ - 1 .При этом в момент времени t включается ключевой транзистор 1 и цепь стабилизации выходного тока здесь же выключает его, так как ток быстро достигает значение I „,, но ключевой транзистор 1 продолжает работать в течение времени t< — tä, равного времени рассасывания носителей в базе. С момента времени импульс более не сужается и при коротком замыкании ток достигает .величин .

2-3 Т„,„,, Конденсатор 17 заряжается до амплитудного значения напряжения импульсов тока и в режимах стабилизации выходного напряжения и тока не влияет на работу стабилизатора, так как.его значение меньше напряжения, поступающего через диод 13 на вход сброса триггера 9, на величину падения напряжения на диоде 15. В момент времени й< ток ключевого транзистора

1 начинает расти, конденсатор 17 заряжается до напряжения, превьппающего порог срабатывания триггера 9, и блокирует его на время разряда .конденсатора 17 через резистор 14.

По мере разряда конденсатора 17 до напряжения П д„, триггер 9 устанав- . ливается тактовым импульсом в режим включения ключевого транзистора 1, ток нарастает, конденсатор заряжает- ся, схема блокируется и процесс повторяется. Постоянная времени конденсатора 17 с резистором 14 выбирается таким образом, чтобы sa это время пронускалось необходимое количество импульсов, обеспечивающее среднее значение тока через силовые элементы, не превьппающее номинальное значение. При снятии перегрузки. или КЗ схема возвращается в исходное состояние без гистерезиса.

Фо.рмула из об р е т ения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные в силовую шину датчик тока, ключевой транзистор и LCDфильтр, интегратор, первый вход которого подключен к точке соединения ключевого транзистора и дросселя LCDфильтра, а второй вход - к выходу источника опорного напряжения, задающий генератор, два триггера и логический элемент И, причем выход задающего генератора соединен со счетным входом первого триггера, выход которого сое5 1559333 6 динен с установочным входом второго тор и конденсатор, причем первый диод триггера и одним из входов логическо- включен меяду выходом узла вьщелениа

ro элемента И, другой вход которого токовых импульсов и входом сброса втоподключен к выходу второго триггера, рого триггера, параллельно первому

5 а выход — к входу ключевого транзис- диоду подключены последовательно соетора, а датчик тока выходом подключен диненные второй и третий диод, точка к входу узла выделения токовых импуль- соединения которых через конденсатор сов, отличающийся тем, подключена к общей шине, а вход сброчто, с целью снижения веса и габари- )0 са второго триггера через резистор тов, в него введены три диода, резис- подключен к выходу интегратора.

Х/юр

Аеи

Составитель В.Косин

Редактор Л.Гратилло Техред A.Кравчук Корректор С.Шевкун

Заказ 837 Тираж б49 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101