Стабилизатор напряжения
Использование: в источниках питания и преобразователях напряжения. Сущность изобретения: устройство содержит мостовой выпрямитель с емкостным фильтром 1. двухтактный инвертор 2 с трансформатором 3 на выходе, выпрямитель 4, формирователь пилообразного напряжения (ФПН) 5. суммирующий узел 6. выполненный в виде двух резистивных делителей напряжения. В качестве ФПН 5 использован мультивибратор. Предлагаемое выполнение ФПН 5 и суммирующего узла 6 позволяет сократить количество функциональных узлов в стабилизаторе. 3 ил.
НАМ ачр,;,р.-;
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
О
О
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4872226/07 (22) 09.10.90 (46) 07.09.93. Бюл. М 33-36 (75) Бражников А.А., Пикалов А.Н. (73) Пикалов А.Н. (54 СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в источниках питания и преобразователях напряжения. Сущность изобретения: устройство содержит мостовой выпрямитель с емкостным фильтром 1, Я Л 2000645 С
is Н 02 М 3/337, G 05 F 5/00 двухтактный инвертор 2 с трансформатором
3 на выходе, выпрямитель 4, формирователь пилообразного напряжения (ФПН) 5, суммирующий узел 6. выполненный в виде двух резистивных делителей напряжения. В качестве ФПН 5 использован мультивибратор.
Предлагаемое выполнение ФПН 5 и суммирующего узла 6 позволяет сократить количество функциональных узлов в стабилизаторе. 3 ил.
2000645
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при разработке источников питания и преобразования напряжения.
Известен импульсный стабилизатор напряжения, содержащий в цепи обратной связи импульсный трансформатор (ИТ), переводящий линейный стабилизатор в импульсный режим. Недостатком такого стабилизатора являются отсутствие гальванической развязки нагрузки с входным напряжением и наличие намоточного узла (ИТ).
Известен ключевой стабилизатор напряжения, особенностью которого является то, что магнитотранзисторный генератор состоит из двух рабочих обмоток, одна иэ которых питается от источника опорного напряжения, а другая — от разности напряжения сети и напряжения стабилизатора, включенного последовательно с ней. Основным недостатком данного стабилизатора является то. что при использовании его в качестве первичного он должен содержать еще один ИТ (развяэывающий), что приводит к конструктивному усложнению схемы вследствие наличия двух ИТ и дополнительному увеличению габаритов и массы из-за необходимости использования в развязывающем ИТ разомкнутого магнитопровода, так как через его обмотку протекает постоянная составляющая тока регулирующего транзистора.
Известен способ преобразования и стабилизации переменного напряжения и устройство для его осуществления.
Недостатками такого способа являются кэк необходимость гальванической развязки в цепи обратной связи, так и сложность схемного решения из-эа наличия устройства управления.
Известен также первичный стабилизатор напряжения, который выберем в качестве прототипа. Недостатком этого стабилизатора также является большое количество намоточных узлов (2 ИТ в цепях гальванических развязок и силовой ИТ), что увеличивает габариты и массу устройства. а также делает его более сложным технологически.
Целью изобретения является сокращение количества функциональных узлов, Цель достигается использованием в качестве формирователя пилообразного напряжения мультивибратора и отказом от обратных связей.
На фиг. 1 представлена схема стабилизатора, который содержит мостовой выпрямитель с емкостным фильтром 1, двухтактный инвертор 2 с трансформатором
5
1О
3 на выходе, выпрямитель 4, формирователь пилообразного напряжения (ФПН) 5, суммирующий узел 6, выполненный в виде двух резистивных делителей 6.1 и 6.2.
Стабилизатор содержит нагруженный на трансформатор 3 двухтактный инвертор, в состав которого входят ключи 2.1 и 2,2, управляемые выходными напряжениями суммирующего узла 6, на входы которого поступают входное напряжение и двухфазное калиброванное близкое к пилообразному напряжение. снимаемое с ФПН.
При работе стабилизатора напряжение
U1(фиг. 2,а) и напряжения с выходов ФПН
Up, Оэ(фиг. 2б, в) подаются на суммирующий узел, включающий реэистивные делители
6,1, 6,2, и на входы двухтактного инвертора поступают напряжения 04. 0э (фиг. 2г, д) с выходов реэистивных делителей. Когда напряжение на выходе реэистивного делителя
6.1 (6.2) V4 (Us) < О, ключ 2.1 (2.2) открыт, и через ИТ в нагрузку поступает ток; когда
U4 (Uz) > О. соответствующий ключ закрывается, При уменьшении входного напряжения ключ закрывается позднее, импульс тока становится длиннее (фиг, 2.е).
Напряжение на выходе стабилизатора
0 - К y f U1(t)(1(t) — 1(t — 1)) dtKUt+ где К вЂ” коэффициент трансформации ИТ;
1п — ИНтЕРВаЛ ВРЕМЕНИ, КОГДа Ua (US) < 0;
Т- время интегрирования, равное половине периода колебаний мультивибратора (чэстота колебаний мультивибратора выбирается так, что на интервале времени (О,T)
01 можно считать неизменным .
2nln2
t находится из уравнения (Ui+ Е(2е т
R1
-1) — — u1- 0.
Т 2R1Å
1и 2 О92 (г,р . е р
Окончательно
U1 2 R> Е
37%тг%
График зависимости О,„„- <(U1) для К=2!п2, Е - 10, йз/R> - 0,1 представлен на фиг.
3. Из графика видно, что если входное напряжение изменяется в пределах 30...60 В, выходное напряжение изменяется от 13 до
14,5 В, что для первичного стабилизатора можно считать приемлемым.
Таким образом, предлагаемый стабилизатор напряжения существенно превосходит прототип по количеству функциональных узлов.
Формула изобретения
Стабилизатор напряжения, содержэщий мостовой выпрямитель с емкостным
2000645
Фиг. 2 фильтром, входом соединенный с входными выводами. а выходом подключенный к входу двухтактного инверторэ с трансформатором на выходе, вторичная обмотка которого через выпрямитель подключена к выходным выводам, формирователь пилообразного напряжения и суммирующий узел, выходы которого соединены с управляющими входами двухтактного инвертора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения количества функциональных узлов, формирователь пилообразного напр же нч выполнен в виде мультивибратора. à суммирующий узел — в виде двух реэистияных делителей напряжения, причем резистив5 ные делители напряжения вместе с соответствующими выходами мультивибратора образуют две последовательные цепи, включенные параллельно выходу мосгового выпрямителя, а выходы резистивных дели10 телей напряжения использованы в качестве выходов суммирующего узла.
2000645
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101
Редактор С.Окина
Заказ 3081
Составитель А.Пикалов
Техред М.Моргентал Корректор А .Коэориэ
Тираж Подписное
HllO "Поиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5
