Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к источникам питания, и может быть использовано в системе питания устройств автоматики и вычислительной техники, эксплуатирующейся без участия оператора. Цель - уменьшение помехообразования и ограничение пусковых токов без увеличения времени выхода на режим и повышение надежности путем обеспечения защиты от кратковременных токов к.з. в нагрузке . Устр-во содержит ограничивающий резистор, два интегрирующих фильтра и два пороговых элемента} пять электронных ключей, интегратор и блок управления. Устройство позволяет получить стабилизированное напряжение , обеспечивает защиту источника от перегрузки по току, уменьшает помехообразование во внешней цепи. Это обеспечивается благодаря увеличению порога срабатывания порогового элемента и уменьшению постоянной времени интегрирования опорного элемента блока управления. 1 ил.

союз соеета.в.::. социмистичесних

РЕСПУБЛИН

yI».;. C 05 1 1/5>3 О

Ъ.

ГОсудАРстВенный Комитет по изоьРетениям и отнРьгилм пРи гкнт сссР (21) 4728962/07 (2?} 09.08,89 (46) 07, 11, 91. 1;ю>-., (72) Б С.Черняков и H.П.Байка«

> 088 8) (56) Авторское свж,етельство СССР

Р 536488, кл, 0 05 Р 1/56. 1975, Авторское свидетельство СССР !! 702367„- кл,. > 05 i 1/Sb> 1977. 54 ) mIII ;,ЬСИ>>И СТА!>ИЛ .ХЗА. ПР Х!ОСТОЯН1!ОГО HAIIFNXI". HIn"I

<5!! Изобретение отно: —.ится к электротехнике, а именно к источникам пита- °

>ия, и может быть использовано в системе питания >устройств автоматики и вычислительной тех«и,;и„ эксплуатируюшейся без участия оператора. Цель— уменьшение помехообрязовя«ия и ограИзобре ген ;.е о.т н«осятся к электротехнике,, я именно к источникам питания, и может быть использовано в системе питания устр>ойств автоматики и вьгчислительной техники, эксплуатирующейся без участия оператора-.

Цель изобретения — уменьшение помехообрязования и огра.- ичение времени выхода на режим и повьш ение надежности за счет обеспечения защиты от крятковременньж токов короткого замыкания в нагрузке.

Иа чертеже приведена функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Импульсный стабялизятор постоянного напряжения фиг.1) содержит ограничивающий резистор 1,. интегрирующие

„„SU „„1689933А1 ничение пусков>ых токов без увеличения времени выхода на реж| и повышение надежности путем обес >ечения защиты от кратковременных токов к,з, з нагpèÁ;;е ° устр-Rо содержит ограничивающий резистор, двя интегрирующих ф :,льтра и два пороговых элемента, пять электронных ключей, интегратор и блок управления. Устройство озволяет полу íò5 стабилизированное напряже«êå, обеспечивает защиту источника от перегрузки по току, уменьшает помехообразование во внешней цепи.

Это обеспечивается благодаря увеличени:> порога срабатывания порогового элемента и уменьшению постоянной времени интегрирования QIIop«oFQ элемента блока управления. 1 ил. фильтры 2 и 3, интегратор 4,. электронные ключи S-9, пороговь:е элементы

10 и 1!, блок 12 управления.

Ключ 5 соединен с первым выводом д резистора 1 и входной шиной, я выхо-. дом — с вторым выводом резистора 1

= входом первого интегрирующего ф .. :ьтра 2, выход которого соеди е«. с .ходом ключа 7 и через пороговый элемент 10 с управляющим входом ключа

1 >

8, выход ключа 7 соединен с входом ключа 9 и первым входом блока 12 управления, второй вход которого подсоединен к выходной шине стабилизатора, а выход — к управляющему входу ключа 9, выход последнего соединен с входом первого интегрирующего фильтра 3, выход которого подключен к

1689933

35 выходной шине стабилизатора, а через пороговый элемент 11 — к входу интегратора 4, выход которого соединен с управляющим входом ключа б, входы ключей 6 и 8 подключены к общей шине.

Стабилизатор работает следующим .образом.

При подаче напряжения на вход стабилизатора начинается заряд конденсатора интегрирующего фильтра 2 через ограничивающий резистор 1. При этом ключи 5-9 остаются закрытыми (т.е. в состоянии отсечки), ток в нагрузке равен нулю. 11ри достижении напряжения на емкости фильтра 2 порога срабатывания элемента 10 открывается ключ 8, который открывает ключ

7. Напряжение на конденсаторе фильтра

2 через ключ 7 прикладывается к первому входу блока 12 управления, являющемуся шиной питания этого блока, в блоке 12 управления формируется опорное напряжение, которое через интегратор поступает на первый вход 25

его внутренней схемы сравнения. На второй вход блока поступает напряжение с выходной шины стабилазатора.

При достижении проинтегрированного опорного напряжения уровня порога срабатывания схемы сравнения с выхода блока управления выдается управляющий сигнал, которым открывается ключ 9.

При этом начинается заряд конденсатора интегрирующего фильтра 3 за счет энергии, накопленной в фильтре 2.

При выборе постоянной времени фи". льтра 3 значительно меньшей постоянной интегрирования опорного напряже-. ния блока 12, при подаче первого им- 40 пульса на фильтр 3 с фильтра 2, накопившего энергию, напряжение на конденсаторе фильтра 3 нарастает быст- " рее, чем проинтегрированное опорное напряжение блока 12. При превышении 45 напряжения на конденсаторе фильтра 3 опорного напряжения блок 12 выдает сигнал на размыкание ключей 8 и 7.

-Дальнейший рост напряжения на конденсаторе фильтра 3 обеспечивается за счет энергии, накопленной в дросселе фильтра 3, после разряда энергии дросселя происходит разряд конденсатора фильтра 3 на нагрузку до величины опорного напряжения. В дальнейшем начинается непрерывная импульсная ра- 5

55 бота импульсного стабилизатора, при этом выходное напряжение фильтра 3 изменяется во времени по закону изменения проиытегрированного опорного напряжения блока управления..

Когда напряжение на выходе стабилизатора достигает порога срабатывания элемента 11 порога=0,8...0,9 стабилизации), происходит заряд конденсатора интегратора 4 и включение ключа 6, который открывает шунтирующий .ключ 5.

При случайном кратковременном к.3. по выходу стабилизатора происходит размыкание ключа 5, что приводит к ограничению величины потребляемого от источника питания тока и обеспечивает защиту ключевых элементов стабилизатора.

Введенный в стабилизатор интегрирующий фильтр 2 сглаживает ток, потребляемый от первичного источника питания, тем самым уменьшая уровень помехообразователя. Кроме того, в предлагаемом стабилизаторе за счет увеличения порога срабатывания элемента 10 и уменьшения постоянной времени интегрирования опорного напряжения блока 12 управления время выхода на режим не увеличивается.

Предлагаемый стабилизатор рационален для использования в аппаратуре. к которой предъявляются требования по обеспечению минимального времени выхода на режим при ограничении пусковых токов, уменьшения уровня помехообразования по цепям источника питания и защиты его от короткого замыкания в нагрузке, эксплуатирующейся. без участия оператора.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий параллельно соединенные ограничивающий резистор и первый ключ, первая точка соединения которых подключена к входной шине, второй ключ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, а управляющий вход — с выходом интегратора, последовательно соединенные третий ключ, управЛяющим входом подключенный к выходу блока управления, и первый интегрирующий фильтр, выход которого подключен к выходной шине, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью уменьшения помехообразования и ограничения времени выхода на режим и повышения надежностипутем обеспечения защити от ,.кратковременных токов короткого замы5 1689933 кания в нагрузка, в него введены последовательно соединенные второй интегрирующий фильтр и четвертыи ключ, два пороговых элемента и пятый ключ, выход которого подключен к управляющему входу четвертого ключа, выходом соединенного с первым входом блока управления и входом третьего ключа, а входом — через первый пороговый элемент с управляющим входом пятого ключа, выход первого интегрирующего фильтра подключен к второму входу блока управления и через второй пороговый элемент к входу интегратора, входы второго и пятого ключей подключены к общей шине, а выход первого ключа соединен с входом второго интегрирующего фильтра.

Составитель С.Каленов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор И.Иулла

Заказ 3814 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного койитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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