Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

>549796

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 11.07.75 (21) 2155145/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 06.07.77 (5! ) Ч.Кл.- е6 05 Г 1/56

Государственный комите

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Пекелис и Ю. И. Белоносов (71) Заявители (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО HAПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, в котором для повышения устойчивости и улучшения динамических характеристик сокращают число звеньев выходного фильтра, уменьшают коэффициент усиления схемы сравнения (1). Недостатком такого стабилизатора является значительное увеличение объема фильтра из-за отказа от применения многозвенных фильтров, ухудшение статических характеристик в связи с уменьшением коэффициента усиления. Кроме того, такие импульсные стабилизаторы критичны к длинам связи с нагрузкой и к характеру нагрузки, так как при существенной длине и наличии сглаживающих емкостей непосредственно на нагрузке цепи нагрузки представляют собой эквивалент одного или более звеньев выходного фильтра.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является импульсный стабилизатор напряжения, содержащий силовой регулирующий блок, подключенный к многозвенному выходному фильтру, управляющий и сравнивающий блоки и две измерительные цепи, подключенные выходами ко входу сравнивающего блока, причем вход одной цепи соединен с выходом первого звена указанного фильтра, а вход второй цепи через резистор — с выходными выводами (2). б ННееддооссттааттккаами такого стабилизатора является существенное усложнение схемы yправления, необходимость специальных мощных интегральных схем, принципиальное ограничение выходного тока импульсного ста1О билизатора (до 5а). Кроме того, данная схема критична к длине связей с нагрузкой и характеру нагрузки, так как прп измерении стабилизированного напряжения непосредственно на нагрузке, а не на выходе блока в вы15 ходной фильтр фактически вошли бы дополнительные hC-звенья, что вызвало бы резкое ухудшение устойчивости стабилизатора.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик и повышение устойчп О востп в широком диапазоне токов нагрузки с многозвенным выходным фильтром.

Поставленная цель достигается тем, что импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой регулирующий

25 блок, подключенный к многозвенному выходному фильтру, управляющий и сравнивающий блоки и две измерительные цепи, подключенные выходами ко входу сравнивающего блока, причем вход одной цепи соединен с выходом первого звена указанного фильтра, а

549796

25

50 вход второй цепи через резистор — с выходными выводами, снабжен разделительным трансформатором, введенным в первую измерительную цепь, и двумя согласующими блоками, введенными в первичную и вторичную обмотки разделительного трансформатора.

На чертеже представлена принципиальная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит силовой регулирующий блок 1, соединенный с многозвенным фильтром, состоящим из первого звена — индуктивность 2 и емкость 8, пз второго звена— индуктивность 4 и емкость 5 и нз третьего звена — индуктивность 6 и емкость 7 н соединенным с нагрузкой 8. К емкости 8 через согласующую цепь 9 подключена пегвичная обмотка разделительного трансформатора 10, вто; ичная оомотка которого через согласующую цепь 11 соединена со входом сравниваю:цсго блока 12, который через резистор 18 цепи обратной связи подключен к нагрузке 8, причем сравнивающий блок 12 соединен с управляющим блоком 14 импульсного стабилпзатора.

Стабилизатор работает следующим образом. Импульсы напряжения с выхода регулирующего о оК3 1 многозве Hoãо фильтра из элементов 2 — 7 и в виде постоянного напряжения с весьма малой переменной составляющей поступают на нагрузку 8. Таким образом с нагрузки 8 чеоез цепи обратной связи подводится к сравнивающему блоку 12 импульсного стабилизатора постоянное напряжение практически без переменной составляющей. Переменная составляющая значительной величины снпмает"sr с конденсатора 8 первого звена сглаживающего фильтра и через разделительный трансформатор 10 и согласующие цепи 9 и 11 подводится к сравнивающему блоку 12. Согласующие цепи 9 и 11 необходимы для исключения возможности насыщения разделительного трансформатора 10. Они также должны препятствовать «перевороту» фазы сигнала с емкости 8 во всем спектре частотных составляющих данного сигнала. Кроме того, " пх помощью обеспечивается получение необходимой амплитуды сигнала переменной составляющей на входе сравнивающего блока, Переменная составляющая напряжения на нагрузке значительно отстает по фазе от переменной составляющей напряжения на емкости 8 первого звена. Таким образом, на вход сравнивающего блока подается сумма напряжения на нагрузке и переменной составляющей с выхода первого звена. Суммарная переменная составляющая на входе сравнивающего блока должна совпадать по фазе с переменной составляющей на емкости первого звена фильтра. Это обеспечивается с помощью трансформатора 10, согласующей цепн 11 и резистора 18. Ликвидацией фазового сдвига достигается повышение устойчивости

tè ïóëüñíîãî стабилизатора, Следует также отметить положительное влияние на динамические характеристики импульсного стабилизатора, так как в ходе регул.-.рования динамические стклонения напряжения ввсдятся в сравнивающий блок с мипн:„альным запаздыванием.

Применение данной схемы особенно эффективно l3 сильноточных (10 — 100 А) импульсных стабилизаторах, работающих на удаленную (2 — 6 м) нагрузку.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой регулирующий блок, подключенный к многозвенному выходному фильтру, управляющий и сравнивающий блоки и две измерительные цепи, подключенные выходами ко входу сравниваюгцего блока, причем вход одной цепи соединен с выходом первого звена указанного фильтра, а вход второй цепи через резистор— с выходными выводами, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и повышения устойчивости в широком диапазоне токов нагрузки с многозвенным выходным фильтром, он снабжен разделительным трансформатором, введенным в первую измерительную цепь, и двумя согласующими блоками, введенными в первичную и вторичную обмотки разделительного трансформатора.

Источники информации, принятые во вннv.àíèå при экспертизе заявки:

1. Заявка № 2053704/07, 1974 г., по которой имеется решение о выдаче авторского свидетельства.

2. Браус «ИС в стабилизированных источниках питания» — в журнале «Электроника», № 15, 1970, стр. 17 — 22 — прототип.

Редактор И. Тимофеева

Составитель С. Горбачева

Техред В. Рыбакова

Корректор В. Гутман

Заказ 289/974 Изд. № 482 Тираж 1069 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. гред. «Патенть