Непрерывно-ключевой стабилизатор посто-янного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (>i 824166 (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)м. К„.з

G 05 F 1/56 (22) Заявлено 090779. (2t) 2795297/24-07 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (23) Приорит ет

Опубликовано 230481 Бюллетень Но 15 (53) УДЫ 621. 316..

722 I (088 8) Дата опубликования описания 2304,81 Ф

Л.Ф. Захаров, С,Н. Прытков, Г.С. Стоянов и В.П. Пилипенко (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический институт связи (71) Заявитель (54) НЕПРЕРЫВНО-КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретениеотносится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронных систем. ,Известны непрерывно-ключевые. стабилизаторы напряжения, содержащие непрерывный и ключевой стабилизаторы $1l и (2) .

Наиболее близким к предлагаемому является непрерывно-ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные управляемый выпрямитель, LCD-Фильтр, регулирующий элемент непрерывного действия., транзисторный усилитель постоянного тока, цепь питания которого соединена с зажимом для подключения к отрицательному полюсу источника питания регулирующего элемента непрерывного действия, и датчик тока, блок управления, вход которого через усилитель и фильтр цепи обратной связи соединен с датчиком тока, а выход — с входом управляемого выпрямителя, и выпрямитель питания блока управления 21.

Недостатками известного устройства являются повышение динамической и статической нестабильности и снижение КПД при изменениях тока нагрузки, что обусловлено инерционнос- . тью фильтра цепи обратной связи.

Поскольку быстродействие непрерывного стабилизатора значительно выше ключевого стабилизатора, то при отРаботке возмущений, возникающих в нагрузке, в непрерывном стабилизаторе растет рассеиваемая мощность, и, следовательно, снижается КПД схемы.

Цель изобретения — уменьшение динамической и статической нестабильности и повышение КПД непрерывноключевого стабилйзатора напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что известный непрерывно-ключевой стабилизатор постоянного напряжения снабжен нелинейным делителем напряжения из переменного резистора и транзистора, база которого соединена с движком резистора коллекторной нагрузки транзисторного усилителя постоянного тока, эмиттер - с указанным зажимом для подключения к отрицательному полюсу источника питания, а коллектор через переменный резистор - с положительным зажимом выпрямителя питания блока управления„ причем движок переменного резистора соединен со входом блока управления.

824166

На чертеже изображена схема предлагаемого непрерывно-ключевого стабилизатора постоянного напряжения.

Устройство содержит последовательно соединенные управляемый выпрямитель 1, LC0-фильтр 2, регулирующий элемент 3 непрерывного действия, транзисторный усилитель 4 постоянного тока, питание коллекторной цепи которого осуществляется от отрица-. тельного зажима источника питания непрерывного стабилизатора 5, и датчик 6 тока, блок 7 управления, вход которого через усилитель 8 и фильтр

9 цепи обратной связи соединен.с датчиком 6.тока непрерывного стабилизатора 5, а выход - с входом управ- 1Э ляемого выпрямителя 1, выпрямитель питания схемы 10 управления, нелинейный делитель напряжения, состоящий иэ переменного резистора 11 и транзистора 12, база которого свя- 20 зана с движком резистора коллекторной нагрузки транзисторного усилителя 4 постоянного тока, амиттер— с oTpHLIBTeJIbHbIM зажимом источника питания непрерывного стабилизатора

5, а коллектор — через переменный резистор 11 с положительным зажимом выпрямителя питания схемы 10 управления, причем движок переменного резистора 11 соединен с входом блока ? управления.

Устройство работает следующим образом.

При изменении тока в нагрузке напряжение, снимаемое с датчика 6 тока непрерывного стабилизатора 5, поступает через фильтр 9 и усилитель 8

i цепи обратной связи на вход схемы

7 управления, где суммируется с напряжением, поступающим от переменного резистора 11 нелинейного делите- 40 ля напряжения, и суммарным напряжением осуществляется управление моментом подачи импульсов включения с блока 7 управления на вход управляемого выпрямителя 1, т.е. проис- 45 ходит управление средним значением напряжения на выходе управляемого выпрямителя 1.

Увеличение или уменьшение сред- . него значения напряжения на выходе управляемого. выпрямителя 1 приводит, соответственно, к увеличению или уменьшению напряжения на выходе непре рывно-ключевого стабилизатора.

При .этом больший ток отбирается в. нагрузку от ключевого стабилизатора.

Сигнал, снимаемый с переменного резистора 11 нелинейного делителя напряжения, следит за изменением выходного напряжения непрерывно-клю- <0 чевого стабилизатора.

Таким образом, управление выходным напряжением устройства происходит с помощью канала обратной связи, по напряжению и канала обратной свя- 65 зи по току. Поскольку в канале обратной связи по напряжению отсутствуют инерционные элементы, то он, имеет большее быстродействие, чем канал обратной связи по току, и, следовательно, возрастает быстродействие ключевого стабилизатора при отработке возмущений, возникающих в нагрузке, и КПД схемы.

Кроме тога, органиэация двух каналов обратной связи по напряжению и по току позволяет увеличить коэффициент усиления обратной связи, что снижает статическую ошибку и ведет к повышению КПД и точности регулирования непрерывно-ключевого стабилизатора.

Следовательно, введение в непрерывно-,ключевой стабилизатор напряжения нелинейного делителя напряжения, состоящего иэ переменного резистора, и транзистора, позволяет снизить динамическую и статическую нестабильность и повысить КПД устройства.

Формула изобретения

Непрерывно-ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные управляемый выпрямитель, LCO-фильтр, регулирующий элемент непрерывного действия, транзисторный усилитель постоянного тока, цепь питания которого соединена с зажимом для подключения к отрицательному полюсу источника питания регулирующего элемента непрерывного действия,.и датчик тока, блок управления, вход которого через усилитель и фильтр цепи абраг", ной связи соединен с датчиком тока, а выход - с входом управляемого выпрямителя, и выпрямитель питания блока управления, о. т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения динамической и статической нестабильности.и повышения КПД, стабилизатор снабжен нелинейным делителем напряжения иэ переменного резистора и транзистора, база которого соединена с движком резистора коллекторной нагрузки транзисторного усилителя постоянного,юка, эмиттер - с укаэанным зажимом для подключения к отрицательному полюсу,источника питания, а коллектор через перемен-. ный резистор — c положительным зажимом выпрямителя питания блока управления, причем движок переменного резистора соединен со входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 530323, кл. 0 05 F 1/4.6, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 542987, кл. G 05 F 1/58i 1976.