Импульсный стабилизатор напряжения

 

о пиc

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0 497568

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.02.74 (21) 1998857/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.75. Бюллетень Хо 48

Дата опубликования описания 16.03.76

51) М. Кл. G 05f 1/56

Государственный комитет

Совета Министров СССР

53) УДК 621.316.722.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы и обретения (71) Заявитель

Э. Я. Мордухович, С. Н. Прытков, Г. С. Стоянов и В. С. Шевелев

Московский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический институт связи (54) ИМПУЛЪСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электропитающим устройствам радиоэлектронной аппаратуры.

Известны импульсные стабилизаторы напряжения, содержащие силовой трансформатор с выпрямителем, выход которого через ключевой регулирующий элемент, фильтр и датчик тока соединен с нагрузкой, параллельно которой включен вход измерительного органа напряжения, измерительный орган тока, входом подключенный к упомянутому датчику тока, нуль-орган, выход которого соединен со входом регулирующего элемента, и генератор пульсирующего напряжения.

Недостатком известных устройств является плохая стабилизация ограничиваемого тока, так как сигналы управления от схем сравнения по току и напряжению поступают íà регулирующий элемент одновременно и в противофазе, что снижает эффективность их воздействия. Кроме того, для известных стабилизаторов характерна относительно низкая стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки вследствие того, что резистор датчика тока увеличивает внутреннее сопротивление источника питания.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации напряжения и ограничиваемого тока, а также уменьшение массы и габаритов устройства. Эта цель достигается благодаря тому, что один из входных зажимов нуль-органа соединен с эмиттерами транзисторов регулирующего элемента и измерительного органа тока, а другой входной зажим через резистор делителя, подключенного к

5 выходу генератора пульсирующего напряжения, соединен с анодами двух диодов, катоды которых подключены соответственно к выходам обоих измерительных органов, при этом эмиттеры упомянутых транзисторов соедине10 ны с анодами указанных диодов через резистор.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого импульсного стабилизатора напряжения, где 1 — сило15 вой трансформатор; 2 — силовой выпрямитель;

3 — регулирующий элемент; 4 — выпрямитель для питания схем управления; 5 — измерительный орган напряжения; 6 — генератор пульсирующего напряжения; 7 — нуль-орган; 8—

20 фильтр; 9 — измерительный орган тока; 10, 11 — диоды; 12 — датчик тока.

Устройство работает следующим образом.

При включении силового трансформатора 1 в сеть переменного тока на выходе выпрямите25 ля 2 возникает пульсирующее напряжение.

С начала каждого периода этого напряжения регулирующий элемент 3 открыт током от выпрямителя для питания схем сравнения 4. Напряжение на выходе стабилизированного ис30 точника питания увеличивается, следователь497568 но, увеличивается напряжение на выходе измерительного органа напряжения 5. Это напряжение складывается с выходным пульсирующим напряжением генератора б. Сумма двух напряжений подается на вход нуль-органа 7.

При достижении суммой напряжений определенного уровня регулирующий элемент 3 запирается. Входное напряжение нуль-органа изменяется вследствие изменения выходного напряжения генератора пульсирующего напряжения б, поэтому через определенный промежуток времени регулирующий элемент 3 отпирается и проводит ток до конца периода пульсирующего напряжения на выходе силового выпрямителя 2. При таком способе широтноимпульсной модуляции напряжение на входе фильтра 8 имеет сравнительно низкий коэффициент пульсаций.

Измерительный орган тока 9 обеспечивает необходимый уровень ограничиваемого тока и стабилизацию этого уровня. Если ток на выходе стабилизатора ниже уровня ограничения, напряжение на коллекторе транзистора измерительного органа 5 превышает напряжение на коллекторе транзистора измерительного органа 9, и диод 10 заперт, поэтому выходное напряжение измерительного органа 9 на вход нуль-органа не поступает. При достижении током на выходе стабилизатора уровня ограничения напряжение на коллекторе транзистора измерительного органа 9 увеличивается до такого значения, при котором запирается диод 11, и выходное напряжение измерительного органа 5 на вход нуль-органа 7 не поступает. Следовательно, при стабилизации выходного напряжения работает только измерительный орган 5, а при ограничении выходного тока и стабилизации ограничиваемого тока работает TOJIbKO измер 1TPlbHblH оргQH 9.

Таким образом, сигналы от измерительных органов поступают на вход нуль-органа раздельно, что и обеспечивает повышение точности стабилизации ограничиваемого тока. Кроме того, это позволяет уменьшить массу и габариты источника питания, так как элементы силовой цепи источника рассчитываются по уровню ограничиваемого тока без учета значительной нестабильности этого тока, характерной для прототипа, Повышение точности стабилизации выходного напряжения при изменении тока нагрузки достигается благодаря тому, что в режиме стабилизации напряжения

10 на вход нуль-органа подается разность напряжений на коллекторе транзистора измерительного органа напряжения 5 и на датчике тока 12. Это обеспечивает компенсацию сопротивления, вносимого в силовую цепь датчиком

15 тока.

Предмет изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения, со20 держащий силовой трансформатор с выпрямителем, выход которого через ключевой регулирующий элемент, фильтр и датчика тока соединен с выходом стабилизатора напряжения, параллельно которому включен вход измери25 тельного органа напряжения, измерительный орган тока, входом подключенный к упомянутому датчику тока, нуль-орган, выход которого соединен со входом регулирующего элемента, и генератор пульсирующего напряжения, о тЗ0 л ич ающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации выходного напряжения и ограничиваемого тока, уменьшения массы и габаритов, один из входных зажимов нуль-органа соединен с эмиттерами транзисто35 ров регулирующего элемента и измерительного органа тока, а другой входной зажим через резистор делителя; подключенного к выходу генератора пульсирующего напряжения, соединен с анодами двух диодов, катоды кото40 рых подключены соответственно к выходам обоих измерительных органов, при этом эмиттеры упомянутых транзисторов соединены с анодами указанных диодов через резистор.

497568

Составитель В. Широков

Техред 3. Тараненко

Редактор В. Левятов

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 324/15 Изд. № 2089 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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