Импульсный стабилизатор напряжений постоянного тока

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и> 450145

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.07.71 (21) 1678934/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 14.04.75 (51) М. Кл. G 051 1/56 государственный комитет

Соввтв Министров СССР по делам изаоретений

И OTKDbITNM (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. П. Дьяков, И. В. Новиков и Г. И. Павлова р д "(. (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для вторичных источников электропитания.

Известны импульсные стабилизаторы напряжения постоянного тока, содержащие регулирующий элемент, фильтр и усилитель в цепи регулирующего элемента. Недостатком таких стабилизаторов является невысокая точность стабилизации, обусловленная дрейфом усилителя в цепи измерения выходного напряжения, а также погрешностью устройства формирования импульсов, поступающих на регулирующий элемент.

Для повышения точности стабилизации напряжения в предлагаемый стабилизатор введен установленный на выходе фильтра частотный датчик, например магнитометрический, выход которого через фильтр разностной частоты подключен ко входу формирователя имг.ульсов, связанному через ключ со входом накопительного счетчика. Другой вход фильтра разностной частоты подсоединен к генератору опорной частоты, соединенному через делитель частоты с цепями сброса счетчика и через триггер с раздельными входами с управляющим входом ключа. Выход ключа подсоединен к одному из входов другого триггера, выход счетчика — ко вторым входам обоих триггеров, а выход второго триггера — к усилителю, На чертеже дана блок-схема описываемого стабилизатора.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, например проходной ключевой тран5 зистор, фильтр 2, прецизионный частотный датчик 3, стабилизированный генератор 4 опорной частоты, фильтр 5 разностной частоты, формирователь 6 импульсов, делитель 7 частоты, электронный ключ 8, триггеры 9 и 10

10 с раздельными входами, электронный накопительный счетчик 11 и усилитель 12.

Напряжение с выхода стабилизатора поступает на частотный датчик 3, например магнитометрический, обеспечивающий точность пре15 образования напряжения в частоту порядка

0,005% . Выходной сигнал частотного датчика поступает на фильтр 5 разностной частоты, на другой вход которого с генератора 4 подаются сигналы частотой f, . Частоту генератора 4

20 выбирают близкой к частоте датчика, соответствующей номинальному значению выходного напряжения, причем частота генератора несколько меньше частоты датчика, На выходе фильтра разностной частоты по25 является сигнал частотой Л/=1изм (оп фарэм частота измеряемого сигнала), которая с высокой степенью точности соответствует отклонению выходного напряжения от номинального значения. После формирователя 6 импуль3О сы разностной частоты подаются на ключ 8, 450145

ык

Состояние ключа определяется триггером 9 с раздельными входами. При поступлении сигнала с генератора 4 через делитель 7 на вход

13 триггера 9 последний перебрасывается и с его единичного выхода выдается импульс, открывающий ключ 8. Импульсы разностной частоты поступают на вход накопительного счетчика 11 и одновременно на вход 14 триггера 10. Триггер 10 после прохождения первого импульса через ключ 8 открывается и остается в этом состоянии до поступления выходного сигнала со счетчика 11.

Период повторения сигналов, поступающих с делителя 7, выбирают таким, чтобы в нем могло быть заключено заранее заданное число периодов самой низкой разностной частоты hf. Емкость счетчика 11 определяется диапазоном изменения входного напряжения, а также требованием к точности стабилизации выходного напряжения. При заполнении счетчика на его выходе появляется сигнал, который поступает на входы 15 и 16 триггеров 9 и

10, возвращая их в исходное состояние. Ключ

8 запирается, а на выходе триггера 10 формируется импульс, длительность которого определяется значением разностной частоты. Частота повторения. этих импульсов постоянна и определяется частотой f „„ делителя 7. Сигнал с выхода триггера 10 через усилитель 12 управляет регулирующим элементом 1, работающим в режиме широтно-импульсной модуляции.

К возможным источникам погрешностей относятся нестабильность опорной частоты, влияние длительности фронтов импульсов в контуре управления регулирующим элементом, а также погрешность частоты датчика.

Погрешность предложенного стабилизатора определяется в основном погрешностью частотного датчика, которая может быть весьма малой.

Предмет изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения постоя1 ного тока, содержащий регулирующий элемент, фильтр и усилитель в цепи регулируI5 ющего элемента, отл пч ающи йся тем, что, с целью повышения точности стабилизации напряжения, в него введен установленный на выходе фильтра частотный датчик, например магнитометрический, выход которого через

20 фильтр разностной частоты подключен ко входу формирователя импульсов, связанному через ключ со входом накопительного счетчика, другой вход фильтра разностной частоты подсоединен к генератору опорной частоты, соеди25 ненному через делитель частоты с цепями сброса счетчика и через триггер с раздельными входами с управляющим входом ключа, выход которого подсоединен к одному из входов другого триггера, выход счетчика соеди30 нен со вторыми входами обоих триггеров, а выход второго триггера подключен к усилителю.