Импульсный стабилизатор напряжения

 

(i i! 8l l 235

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.79 (21) 2761470/24-07 с присоединением заявки № (51) М Клз б 05F 1/64 ссср (53) УДК 621.316 722. .1 (088.8) (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 по делам нзоаретеиий и аткрытнй (72) Автор изобретения

И. И. Куликов (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Государстееккый комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электропитания радиотехнических средств автоматики.

Известны импульсные стабилизаторы напряжения (1J.

Известен также импульсный стабилизатор напряжения, содержащий мостовой преобразователь с двумя полностью и двумя неполностью управляемыми транзисторами, соединенными управляющими входами с соответствующими выходами модулятора управляющих импульсов и входным трансформатором, средняя часть первичной обмотки которого соединена со свободным выводом конденсатора Г-образного 1 С-фильтра и анодом коммутирующего диода, подключенных к одному из входных выводов, а по меньшей мере одна из вторичных обмоток выходного трансформатора соединена через выпрямитель с фильтром с выводами для подключения нагрузки .(2), Недостатком известного устройства является его инерционность, обусловленная инерционностью индуктивности LC-фильтра, включенной в цепь передачи тока. Это свойство известного стабилизатора напряжения ограничивает возможности применения его для питания импульсных нагрузок, так как ступенчатое изменение тока нагрузки приводит к значительному увеличению пульсаций выходного напряжения и ухудшению его стабильности.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик известного устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве модулятор управляющих импульсов подключен входом к введенному датчику тока, образующему с дросселем

10 LC-фильтра последовательную цепь, параллельно которой подключен резистор и соединенный последовательно с ним введенный ключ, управляющим входом соединенный через блок управления с выводами для под15 ключения нагрузки. Причем выходная цепь блока управления выполнена в виде оптронного прибора.

На чертеже приведена принципиальная

20 электрическая схема стабилизатора.

Стабилизатор состоит из дросселя 1, коммутирующего диода 2, неполностью управляемых транзисторов 3, 4, полностью управляемых транзисторов 5, 6, трансформа25 тора 7 с обмотками 8 — 11, выпрямителя 12, фильтра 13, модулятора 14 управляемых импульсов, нагрузки 15, подсоединенной к обмотке 11 трансформатора 7, конденсатора 16, датчика 17 тока, управляемого клю30 ча 18, состоящего из тпристора 19, сопро811235

30 ,35

05 тивления 20, оптронного ключа 21, и блока

22 управления ключом 18.

Устройство работает следующим образом.

На базы транзисторов 3 — 6 от модулятора 14 поступают управляющие импульсы одной и тои же частоты. Скважность 1отношение периода переключений к времени открытого состояния транзистора) управляемых импульсов, поступающих на оазы транзисторов 6, 6, равна или больше двух и зависит от величины стаоилизируемог0 среднего тока дросселя 1, задаваемои датчиком 17, 11ри открытом состоянии транзисторов 3, 6 происходят передача электрическои энергии через трансформатор / в цепи нагрузки, накопление энергии в дросселе 1 и конденсаторе 16. 11ри выключении транзисторов 3, 6 происходит одно. временное открывание транзистора 4. 1 ранзистор 5 остается пока в закрытом состоянии. Ы этот момент энергия, накопленная в дросселе 1, через транзистор 4 и диод 2 поступает в обмотку 9 трансформатора 7. Происходит перемагнйчивание трансформатора, и на время, в течение которого основной источник отключен от трансформатора, ток в нагрузке переменного тока поддерживается за счет энергии дросселя 1 и конденсатора 16, а ток в нагрузке постоянного тока за счет энергии дросселя 1 и конденсатора фильтра

13. В случае, когда величина среднего тока, потребляемого нагрузкой, меньше стабилизируемой величины среднего тока дросселя, избыточный ток, поступающий со стороны дросселя в нагрузку., вызывает увеличение выходного напряжения стабилизатора. Положительное приращение выходнсго напряжения через блок 22 воздействует на вход ключа 18, в результате чего ключ 18 замыкается, и ток дросселя 1 переходит в более низкоомный контур, замыкаясь по цепи: дроссель 1 — датчик 17 — тиристор 19— сопротивление 20 — дроссель 1. В это время ток в нагрузке переменного тока поддерживается за счет энергии конденсатора 16, а ток в нагрузке постоянного тока за счет энергии конденсатора фильтра 13. Через некоторое время, определяемое величиной среднего тока дросселя 1, открывается транзистор 5, и обмотки 8, 9 трансформатора 7 подключаются к основному источнику питания. При этом ток в обмотках трансформатора не меняет своего направления. Диод 2 и тиристор 19 запираются, Происходят накопление энергии в дросселе 1, конденсаторе 16 и передача энергии через трансформатор в нагрузку. При закрывании транзисторов 4, 5 одновременно открывается транзистор 3. Происходят отключение трансформатора от основного источника и замыкание цепи, по которой ток дросселя 1 поступает в конденсатор 16 и в обмотку 8 трансформатора 7 по цепи: дроссель 1 — транзистор 3 — об м от к а 8 — диод 2.

Блок 22 вырабатывает соответствующую команду, которая поступает па вход ключа

1Ь и вызывает его замыкание. 1ок дросселя 1 переводится в низкоомный контур.

При условии стабилизации величины среднего тока дросселя на уровне максимального тока нагрузки (c. учетом собственного потребления стабилизатора) индуктивность дросселя 1 практически не влияет на протекание в стабилизаторе пере: одных процессов, обу словленны: возмущающим воздеиствием со стороны нагрузки. Это позволяет улучшить динамические характеристики устройства. Сопротивление 20 (в частном случае это может быть сооственное сопротивление тиристора 119) предназначено для увеличения расхода энергии дросселя 1 при работе стабилизатора на холостом ходу, что позволяет уменьшить скважность управляюших импульсов в этом режиме и несколько упростить модулятор 14. Небольшое увеличение потерь мощности в стабилизаторе в режиме холостого хода полностью компенсируется значительным улучшением его динамических характеристик.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить область применения известного устройства, применив его для питания импульсных нагрузок, например модуляторных ламп, генерирующих импуль Il низкой частоты. Hpè этом может быть значительно уменьшена емкость выходног0 конденсатора.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий мостовой преобразователь с двумя полностью и двумя неполностью управляемыми транзисторами, соединепнымп управляющими вхо. гами с соответствующими выходами модулятора уilpBBëÿmùèõ импульсов и входным трансформатором, средняя точка первичной обмотки которого соединена со свободным выводом конденсатора Г-образного 1 С-фильтра и анодом коммутирующего диода, подключенных к одному из входных выводов, а по меньшей мере одна из вторичных обмоток выходноготрансформатора соединена через выпрямитель и фильтр с выводами для подключенпя нагрузки, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, модулятор управляющих импульсов подключен входом к введенному датчику тока, образующему с дросселем 1 С-фильтра последовательную цепь, параллельно которой подключен резистор и соединенный последовательно с ним введенный ключ, управляющим входом соединенный через блок управления с выводами для подключения нагрузки.

811235

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Корректор В. Tàp;êîâà

Редактор Г. Петрова

Заказ 505/16 Изд. ¹ 232 Тираж 0-10 Подписное

I IIIO «Поиск» Госрдарствснного ко:нитста СССР но делан изм рстсний lt откркпий! 13035, Москва, Я-35, Раушскаи аб., д. 1, 5

Типографии, пр. Сану:ова, 2

1. Авторское свидетельство № 51б159, кл. G 05F 1/б4, 1974.

СССР 2. Авторское свидетельство СССР № 524171, кл. G 05F 1/64, 1975.

Составигсль В. Kpyrпо",a

Текред И. Пенчко