Стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры различного назначения. Целью изобретения является уменьшение пульсаций и нестабильности выходного напряжения путем обеспечения постоянной частоты переключения электронного ключа в широком диапазоне изменения входного напряжения. Стабилизатор содержит электронный ключ 2, LCD-фильтр З, пороговый узел 5, источник 6 порогового напряжения, RC-триггер 7, усилитель 9 постоянного тока и управляемый одновибратор 11. Синхронизация работы НС-триггера 7 осуществляется импульсами с выхода управляемого одновибратора 11, длительность которых определяется величиной входного напряжения. Это обеспечивает отсутствие сбоев частоты синхронизации стабилизатора при входном напряжении, едва и более раз превышающем выходное напряжение. 2 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53) 5 G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4645807/07 (22) 02.02.89 (46) 23.10,91, Бюл. М 39 (71) Научно-исследовательский институт приборостроения (72) В.В,Журавлев, Г.И.Мартыщенко и А.M,Ñòðåëüцов (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1020803, кл. G 05 F 1/56, 1983.

Патент Японии hL 53 — 19092, кл. G 05 F 1/56 (58 Н 161), 1979. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры

„„. Ж„„1686418 А1 различного назначения. Целью изобретения является уменьшение пульсаций и нестабильности выходного напряжения путем обеспечения постоянной частоты переключения электронного ключа в широком диапазоне изменения входного напряжения.

Стабилизатор содержит электронный ключ

2, LCD-фильтр 3, пороговыйузел 5, источник

6 порогового напряжения, RC-триггер 7, усилитель 9 постоянного тока и управляемый одновибратор 11. Синхронизация работы RC-триггера 7 осуществляется импульсами с выхода управляемого одновибратора 11, длительность которых определяется величиной входного напряжения.

Это обеспечивает отсутствие сбоев частоты синхронизации стабилизатора при входном напряжении, в два и более раз превышающем выходное напряжение. 2 ил, 1686418 при 0вх 20вых

Изобретение относи fc t к эг!ектронной .тех!!Икe еtt! y1ожет 63ыт!., дсцольэ<,!1;: !to прр! разработке источник!3в вторичног!3 электропитания радиоэле<транной аппаратуры различного назначения, Целью изобретения является уменьшение пульсаций и нестабильности выходного напряжения путем обеспечения постоянной частоты переключения электронного ключа в широком диапазоне изменения входного напряжения.

На фиг. 1 приведенB структурная схема стабил!Изатора; на фиг, 2 — диаграмма напряжений, поясняющих работу устройства, Стабилизатор (фиг. I) содержит задающий генера-гор 1, электронный кл!оч 2, LCDфильтр 3, первый делитель 4 напряжения, пороговый узел 5, источник 6 порогового напряжения, RC-триггер 7, второй делитель

8 напряжения, усилитель 9 постоянного тока, источник 10 опорного напри>кения, управляемый одновибратор 11, В стабилизаторе постоянного напряжения вход ключа 2 и вход второго делителя 8 напряжения подклк3чены к входному выводу, Выход ключа 2 через LCD-фильтр 3 подключен к выходному выводу и к вхоцу первого делителя 4 напряжения, выход которого подключен к первому входу порогового узла 5. К второму входу порогового узла

5 подключен источник 6 порогов!Зго напряжения. Выход порогового узла 5 соединен с

S-входом RS ãðèn åðà 7, с входом которого соединен выход управляемого одновибрятора 11, а с выходом -- вход управления электронного ключа 2.,< входу синхронизации упрягляемого сднсвибратора 11 подключен задающий re»epB3op 1, а к входу управления — выход gc!i!Лителя 9 постоянного тока. К одному из выходов усилителя 9 постояннОГО TOIB подключен источник 10 опорного напряжения, я к другому — выхоц второгo делителя 8 IBoряжения.

Стабил 13ВТор пctc t I3 нноrо (Br! p

2б), Каждый синхрзимпульс, поступает на

R-вход RS- риггеря 7, эызывае его срабатывание. Б этот момент сигналом с выхода

RS" ГриГГера t It tpoMcõt3I!Ii1ò:IBïèpBHèß:-!лек, ронного ключа 2 (фиг. ..! вt, При этом нячиняется уменьшение няГ!Ря кения IIB выходе

LCD-фильтра 3 (фиг. 2!), Напряжение с выхода LCD фильтра 3 че;3ез " BpBl>! I1 делитель

4 няпрях<ения передас3ся !:я один из входсв

ПО 3ОГОГ!ОГО узла 5. К!3пс!с! на пряжение на выхода первого рели. яля -I Ilаг!Ряжения станет

40 равно пороговому на выходе источника 6 порогового напряжения, происходит срабатывание порогового узла 5. При этом переключается RS-триггер 7 сигналом, поступающим на его S-вход, и происходит отпирание электронного ключа 2, Напряжение на выходе LCD+ильтра 3 начинает расти

После прихода очередного синхроимпульса цикл повторяется.

Длительность синхроимпульсов на выходе управляемого одновибратора 11 иэменяется усилителем 9 обратной связи в соответствии с сигналом, поступающим на вход усилителя через второй делитель 8 напряжения с выхода источника постоянного напряжения, При увеличении входного напряжения длительность синхроимпульса у! эличивается, при уменьшении входного напряжения — уменьшается. Например, диаграммы фиг. 2б, в, r соответствуют случаю, когда вхоцное напряжение устройства s 1,5 раза больше выходного, Диаграммы синхроимпульсов одновибратора 11 (фиг. 2д) на выходе RS-триггера 7 (фиг, 2е) и ня выходе LCD-фильтра (фиг.2ж) соответствуют случаю, когда входное напряжение более чем в 2 раза превышает выходное, При коротких импульсах синхронизации RS-триггера ? возможна работа электронного ключа 2 с частотой переключения вдвое меньше частоты задающего генератора, если входное напряжение стабилизатора в два и более раз больше выходного.

Указанный недостаток обусловлен тем, что при входном напряжении, превышающем выходное в два и более раз, скважность импульсов на выходе электронного ключа равна двум и более. Поэтому при наличии сбоя частоты в паузе между импульсами помещаются два импульса задающего генератора 1, первый из которых запирает электронный ключ 2, кяк это предусмотрено структурой устройства, а второй (холостой) не изменяет состояние ключа. Сбой частоты может произойти в результате какого-либо переходного процесса, например при включении устройства, когда имеют место выбросы выходного напряжения, При этом амплитуда пульсации выходного напряжения устройства становится вдвое больше по сравнению с нормальным режимом работы.

Для устранения указанного недостатка длительность синхроимпульсов (г) должна меняться в зависимости от величины входного напряжения и удовлетворить следующим неравенствам:

1686418 где Т вЂ” длительность периода следования импульсов задающего генератора;

t< — длительность паузы между импульсами на выходе электронного ключа.при нормальной работе устройства.

Выполнение первого неравенства необходимо для устранения возможности сбоя частоты„который приводит к увеличению пульсации выходного напряжения. Выполнение второго неравенства необходимо для сохранения высокой стабильности выходного напряжения. Второе неравенство должно выполняться во всем диапазоне изменения входного напряжения.

Положительный эффект заключается в уменьшении амплитуды пульсаций выходного напряжения и, как следствие, в повышении стабильности. При этом могут быть уменьшены габариты и вес сглаживающих фильтров на выходе источников вторичного электропитания, повышается надежность и увеличивается срок службы радиоэлектронной аппаратуры в целом.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные между входным и выходным выводами электронный ключ и СО-фильтр, первый делитель напряжения, входом подключенный к выходному выводу, выходом— к первому входу порогового узла, второй вход которого соединен с источником порогового напряжения, выход порогового узла соединен с S-входом RS-триггера, выход ко5 торого соединен с управляющим входом электронного ключа, и задающий генератор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций и нестабильности выходного напряжения путем обеспечения

10 постоянной частоты переключения электронного ключа в широком диапазоне изменения входного напряжения, в него введены второй делитель напряжения, усилитель постоянного тока, источник опорного напря15 жения и управляемый одновибратор, причем вход второго делителя напряжения соединен с входным выводом, а его выход— с первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого соединен с источ20 ником опорного напряжения, выход усилителя постоянного тока соединен с входом управления управляемого одновибратора, вход запуска которого соединен с выходом задающего генератора, выход уп25 равляемого. одновибратора соединен с Rвходом RS-триггера, при этом минимальная длительность синхроимпульсов х на выходе управляемого одновибратора выбрана из условия г> Т/2 при U

30 длительность периода следования импульсов задающего генератора.

1686418

Редактор Л. Гратилло

Заказ 3597 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Ю

Составитель Е. Финогенов Техред M,Moðãåíòàë Корректор М. Кучерявая