Импульсный стабилизатор напряжения

 

Использование: во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры . Сущность изобретения: на основном и дополнительном выходных выводах импульсного стабилизатора формируются напряжения различной полярности, благодаря заряду конденсаторов 4,5 за счет энергии источника питания и дросселя 1 с отводом 2. Разряд конденсаторов 4, 5 через транзисторный ключ 6 и источник питания блокируется диодом 3. Стабилизация выходных напряжений обеспечивается широтно-импульсным модулятором 7. Устройство отличается простотой, что достигается благодаря передаче функций дозировки энергии и блокировки разряда дополнительного конденсатора 5 элементам основного канала стабилизатора. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 05 F 1/585, 1/613

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СС(. Р (ГОСПАТЕНТ СССР)

Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3

М

00 3.

Ql (Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4932113/07 (22) 30.01.91 (46) 30,11.92, Бюл. N. 44 (72) В.В, Пугачев (56) Моин В.С, Стабилизированные .транзисторные преобразователи. М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 121, рис. 4,3б.

Авторское свидетельство СССР

N - 502377,.кл. G 05 F 1/613, 1974, (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры, Сущность изобретения: на

„„5U„„1778755 А1 основном и дополнительном выходных выводах импульсного стабилизатора формируются напряжения различной полярности, благодаря заряду конденсаторов 4, 5 за счет энергии источника питания и дросселя 1 с отводом 2. Разряд конденсаторов 4, 5 через транзисторный ключ 6 и источник питания блокируется диодом 3. Стабилизация выходных напряжений обеспечивается широтно-импульсным модулятором 7, Устройство отличается простотой, что достигается благодаря передаче функций дозировки энергии и блокировки разряда дополнительного конденсатора 5 элементам основного канала стабилизатора. 2 ил.

1778755

40

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам электропитания радиоэлектронной аппаратуры, В современных радиоустройствах часто требуется одновременное применение напряжения питания обеих полярностей, Для этого используются импульсные стабилизаторы напряжения (ИСН) двух типов: на положительные и отрицательные напряжения.

Однако это требование существенно усложняет конструкцию стабилизатора, снижает его надежность, увеличивает массу и габариты, Известны импульсные стабилизаторы напряжения, содержащие дроссель, включенный последовательно с.диодом и выходом устройства, шунтированным конденсатором, транзисторный ключ (TK), подключенный между общей шиной и отводом от части витков дросселя и соединенный с широтно-импульсным модулятором (LUNM), подключенным к выходу стабилизатора,.Однако такие стабилизаторы имеют на выходе напряжение одной полярности, Наиболее близким по технической сущности являются ИСН, содержащий дроссель с отводом от части витков, включенный последовательно с диодом и основным выходом стабилизатора, шунтированным конденсатором, ТК, связывающий отвод от части витков дросселя через дополнительный дроссель с общей шиной, последовательное соединение дополнительного диода и дополнительного конденсатора. общая точка которых образует дополнительный выход стабилизатора, подключенный параллельно дополнительному дросселю или LUVIM, входом связанный с основным выходом стабилизатора, а выходом подключенный к ТК. Данный. стабилизатор обеспечивает получение двух выходных напряжений (на основном и дополнительном выходах) разной полярности. Конструктивно стабилизатор состоит из двух конверторов повышающего и инвертирующего типов, имеющих один (общий) ТК.

Однако недостатком известного стабилизатора является конструктивная сложность, обусловленная наличием избыточных элементов, а именно: дополнительного дросселя и дополнительного диода, что снижает его надежность и ухудшает массогабаритные характеристики.

Цель изобретения — упрощение конструкции ИСН с двумя выходными напряжениями различной полярности за счет совмещения функций элементов, Поставленная цель достигается тем, что в ИСН, содержащий дроссель с отводом от части витков, включенный последовательно с диодом и основным выходом стабилизатора, шунтированным конденсатором, ТК, связывающий общую точку дросселя и диода с общей шиной, ШИМ, входом соединенный с основным выходом стабилизатора, а выходом подключенный к ТК, и дополнительный конденсатор, первая обкладка дополнительного конденсатора соединена с основным выходом стабилизатора, а вторая его обкладка подключена к отводу от части витков дросселя.

На фиг, 1 и фиг. 2 представлены функциональные схемы предлагаемого ИСН.

ИСН (см. фиг. 1) содержит дроссель 1 с отводом 2 от части витков, диод 3, конденсаторы 4, 5, ТК 6 и ШИМ 7. Дроссель 1, диод

3, конденсатор 4 и ТК 6 образуют конвертор повышающего типа. Одна из обкладок конденсатора 5 подключена к общей точке диода 3 и конденсатора 4, подключенной к основному выходному выводу стабилизатора, а вторая его обкладка соединена с отводом 2 дросселя 1. ШИМ 7 входом. подключен к основному выходному выводу стабилизатора, а выходом соединен с управляющим входом ТК 6. Общая точка конденсатора 5 и отвода 2 дросселя 1 подключена к дополнительному выходному выводу противоположной полярности стабилизатора. ШИМ 7 служит для широтно-импульсного регулирования выходного напряжения стабилизатора и может быть выполнен по любой известной схеме.

ИСН (см, фиг. 1) работает следующим образом.

Под действием сигналов управления

LLIMM 7 периодически открывается и закрывается ТК 6. При открытом ТК.,6 в дросселе

1 накапливается энергия, поступающая по цепи: источник питания, дроссель 1, ТК 6, источник питания. При закрытом ТК 6 энергия дросселя 1 передается в конденсаторы

4. 5 по двум цепям: .дроссель 1, диод 3, конденсатор 4, источник питания, дроссель

1 и дроссель 1, диод 3, конденсатор 5, отвод

2 дросселя 1. Разряд конденсаторов 4, 5 на

ТК 6 блокируется диодом 3. Уровень напряжения на конденсаторах 4, 5 (основном и дополнительном выходных выводах стабилизатора) Voce и одоп поддерживается за счет работы LLINM 7. Качество выходного напряжения стабилизатора определяется параметрами LCD-фильтров основного и дополнительного выходов.

Наибольшее преимущество предлагаемый стабилизатор имеет при соотношении уровней напряжения на входе Vsx и выходах

V«H, Чдоп равном осн=Vsx + одоп.

1778755

Преимущество данного стабилизатора (см, фиг. 2) по сравнению с прототипом состоит в упрощении его.конструкции за счет исключения дополнительного силового дросселя.

По сравнению с базовым объектом, наиболее близким по технической сущности и с лучшими характеристиками среди используемых аналогов, предложенный стабилизатор имеет упрощенную конструктивную схему. 8 стабилизаторе отсутствует силовой дополнительный дроссель и дополнительный диод, функции которых возложена на часть дросселя и диод стабилизатора. Упрощение конструкции ИСН обеспечивает повышение надежности и улучшает массогабаритные характеристики стабилизатора.

Положительный эффект заключается вупрощении конструкции стабилизатора при сохранении выполняемых функций, В этом случае конструкция стабилизатора упрощается за счет удаления двух избыточных элементов: дополнительного дросселя и дополнительного диода. (входят в состав прототипа), Установка заданного значения 5

Ч,х практических затруднений не вызывает, так как источником входного напряжения постоянного тока часто является трансформаторный выпрямитель, коэффициент трансформации которого может быть вы- 10 бран заданным. Если уровень входного напряжения V>x стандартизован, а напряжения V <, V on определяются целевым использованием стабилизатора в радиоаппаратуре, то в цепи между отводом 2 15 дросселя 1 и конденсатором 5 целесообразно использовать маломощный блокировочный диод (на фиг. 1 обозначен пунктиром с цифрой 8). В этому случае в предлагаемом стабилизаторе исключается по сравнению с 20 прототипом дополнительный дроссель, а блокировочный диод 8 (см. фиг, 1) выбирается мал омощн ы м.

На фиг. 2 представлена модифицированная схема предлагаемого стабилизато- 25 ра, рассчитанная на произвольное сочетание уровней выходного и выходных напряжений. Обозначение элементов и их связь между собой на фиг, 2 в целом соответствует описанному выше ИСН, изобра- 30 женному на фиг. 1. От ичие заключается в ином подключении силового ключа 6 и диода 3. Силовой ключ включен между отводом

2 дросселя 1 и общей шиной, а диод 3— между общей точкой силового ключа 6 с 35 дросселем 1 и основным выходным выводом. Блокировочный диод 8 включен между дросселем и дополнительным выходным выводом. Данный стабилизатор (фиг. 2) работает аналогично. Отличие касается фор- 40 мирования напряжения на конденсаторах

4, 5.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий дроссель с отводом от части витков, включенный последовательно с диором между входным и основным выходным выводами, конденсатор, включенный между основным выходным выводом и общей шиной, транзисторный ключ, широтно-импульсный модулятор, вход которого подключен к основному выходному выводу, а выход — к управляющему входу транзисторного ключа, и дополнительный конденсатор, включенный между дополнительными выходными выводами, о т л и ч а ю щ и и с, я тем, что, с целью упрощения, транзисторный ключ включен между общей точкой дросселя с диодом и общей шиной, первый вывод дополнительного конденсатора соеринен с основным выходным выводом, а второй вывод подключен к отводу от части витков дросселя, Фиг. 2

Составитель А.Волкова

Техред М.Моргентал Корректор; СЛисина

Редактор Н.Коляда

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

Заказ 4194 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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