Импульсный стабилизатор постоянного напряжения
Сотоэ Саветсник
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДВТЮЛЬСТВУ
»»641418 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.06.74 (21) 2033311/24-07 и (51) М. Кл с присоедниеииеы заявки Хе
С 05 F 1/56
ГещдвратеекквФ крикет
СССР ке диам кзебретвак я еткриткй (23) Приоритет
Опубликоваио05.01.79.бюллетень № 1 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Л,ата опубликования описания 10.01.79 (72) Авторы изобретения
В. Е. Китаев, С. Н. Прытков и Г. С. Стоянов
Московский ордена Трудового Красного Знамени, электротехнический институт связи (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в радиотехнической и электронной аппаратуре для стабилизации напряжения и тока.
Известен стабилизатор с широтно-импульсной модуляцией, в котором для улуч- ю щения динамических свойств применены корректирующие 1 С-цепи (1)
Наиболее близким к изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный та последовательно в питающую шину регулиру втций элемент, выходной сглаживающий 1,СДфильтр, сравнивающий орган с усилителем постоянного тока на транзисторе, входом соединенный с выходными выводамн, а 15 выходом - со входом широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего эле мента (2) .
Недостатком извес.гных стабилизаторов 2о являются zmoxae динамические характеристики.
Бельто изобретения является улучшение динамических характеристик импульсного стабилизатора постоянного напряжения.
Эта цель достигается тем, что в предлагаемом импульсном стабилизаторе пос.тоянного напряжения, содержащем включенный последовательно в питающую шину регулирующий элемент, выходной сгла живаюший t.C Д -фильтр, сравнивающий орган с усилителем постоянного тока на транзисторе, входом соединенный с выходными выводами, а выходом — со входом широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с управляющим входом регулИрующего элемента, параллельно рекуперационному диоду сглаживающего 1.СДфильтра подключен вход дополнительно введенного ограничителя напряжения, выход которого соединен со входом дополнительно введенного интегратора, выходом через дополнительно введенный эмиттерный повторитель соединенного с коллектором транзистора усилителя постоянного тока.
Принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения представлена на чертеже.
641418
Импульсный стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий элемент 1, выходной сглаживающий 1.С Д « фильтр 2, сравнивающий орган с усилителем постоянного тока, Э, широтно-импульс- з ный модулятор (ШИМ) 4 и дополнительную цепь, состоящую из ограничителя на пряжения 5, интегратора 6 и эмиттерного повторителя 7, Стабилизатор работает следующим образом..
Изменение входного напряжения стабилизатора приводит к появлению на выходе регулирующего элемента 1 импульсного напряжения переменной длительности и амплитуды.;Допустим, что входное напряжение изменяется от минимального до максимального значения, При этом на стабилитроне ограничителя напряжения 5 выделяются импульсы равной амплитуды, íî 20 уменьшающейся длительности. Далее эти импульсы посредством интегратора 6 преобразуются в среднее значение напря жения. Это напряжение поступает на вход двухкаскадного эмиттерного повторителя
7, где происходит переворот фазы сигнала. Таким образом при уменьшающемся сигнале на выходе интегратора выходной транзистор повторителя 7 все более от крывается, т.е. сопротивление его перехода уменьшается. Но этот транзистор шунтнрует переход транзистора усилителя постоянного тока сравнивающего органа
3, поэтому коэффициент усиления этого усилителя уменьшится, что и требовалось.
Следовательно, введенная цепь, состоищвя из узлов 5 7,реализует требуемую зависимость коэффициента усиления стабилизатора от длительности замкнутого состояния регулирующего элемента. Необходимый запас по усилению устанавливается при настройке стабилизатора подстроечным резистором эмиттерного повторителя
7, Необходимо отметить, что если считать характеристики модулятора 4 и срав- 45 нивающего органа 3 линейными, то изменение коэффициента усиления, обусловленное изменением длительности замкнутого состояния регулирующего элемента, не вызывает изменения статической ошибки стабилизатора, так как Ф К Ь 0н у н r где 1 З -длительность замкнутого состояния регулирующего элемента 1;
К> -коэффициент усиления цепи обратной связи стабилизатора, hfJ> -статическая ошибка стабилизатора.
Достоинствами стабилизатора являются следующие; обеспечивается устойчивый режим работы в широком диапазоне изменения входного напряжения. путем поддержания запаса по усилению постоянным не увеличивается инерционность цепи обратной связи стабилизатора, что сущест-. венно улучшает его динамику; простота в расчете цепи и ее настройке.
Формула изобретения
Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в питающую шину регулирующий элемент, выходной сглаживающий СД-фильтр, сравнивающий орган с усилителем постоянного тока на транзисторе, входом соединенный с выходными выводами, а выходом - со входом широтноимпульсного модулятора, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик стабилизатора, параллельно рекуперационному диоду выходного сглаживающего ЬСД-фильтра подключен вход дополнительно введенного ограничителя напряжения, выход которого соединен со входом дополнительно введенного интегратора, выходом через дополнительно введенный эмиттерный повторитель соединенного с коллектором транзистора усилителя постоянного тока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
% 559231, G 05 Г 1/56, 1975.
2. "Транзисторные схемы автоматического управления. Проектирование и расчет", под ред. Ю. И, Конева, М., Советское радио", 1967, с. 261.
641418
Составитель Л. Мордвинкина
Редактор Е. Братчикова Техред Н. «ÓP КорректорЕ. Дичинскай
Закж 7512/43 Тираж 1014 Поддисное .
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-З5, Раушскаи наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
