Импульсный стабилизатор постоянного разнополярного напряжения

 

909667 денсатора, блок управления, содержаЭ щий источник опорного напряжения и чувствительный элемент, включенные параллельно выходу положительной полярности стабилизатора, выходы чувствительного элемента и источника опорного напряжения подключены к соответствующим входам первого суммирующего узла блока управления 2) .

Недостатком известного стабилизатора является существенное различие уровней стабилизации выходных напряжений при действии дестабилизирующих факторов, в частности изменении температуры окружающей среды, влияющей на величины емкости и прямые падения напряжений на диодах, изменении. емкостей конденсаторов вследствие старения, несимметричного изменения нагрузки.

Цель изобретения — обеспечение стабилизации выходных разнополярных напряжений при воздействии дестабилизирующих факторов.

I

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного разнополярного напряжения введены последовательно соединенные входной дроссель, перезарядный конденсатор и коммутирующий диод, причем один из выводов входного дросселя является входом стабилизатора, катод коммутирующего диода подключен к общей шине, а анод — к входу

35 второй формирующей цепи, причем па.раллельно перезарядному конденсатору и коммутирукицему диоду включены регулирующий элемент и вход первой формирующей цепи, в которой накопительный дроссель, коммутирующий диод и накопительный конденсатор соединены последовательно, причем катод коммутирующего диода подключен к выходномувыводу положительной полярности ста45 билизатора, в блок управления введены второй источник опорного напряжения, второй чувствительный элемент, включенные параллельно выходным выводам отрицательной полярности стабили50 затора, второй суммирующий узел, входы которого соединены с соответст.вующими выходами второго источника опорного напряжения и второго чувствительного элемента, два релейных усилителя рассогласования соединены с выходами соответствующих суммирующих узлов, а выход — с входами

RS-триггера, выход которого соединен

4 с управляющим входом регулирующего элемента.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Импульсный стабилизатор постоянного разнополярного напряжения содержит последовательно соединенные входной дроссель 1, перезарядный конденсатор 2 и коммутирующий диод 3, подключенные к входным шинам стабилизатора, причем катод диода 3 подключен к общей шине, параллельно перезарядному конденсатору 2 и коммутирующему диоду 3 подключены регулирующий элемент 4 и вход первой формирующей цепи 5, состоящий из накопительного дросселя 6, коммутирующего диода 7 и накопительного конденсатора

8, причем катод. коммутирующего диода

7 подключен к выводу положительной полярности стабилизатора, к аноду ди- ода 3 подключен вход второй формирующей цепи 9, состоящей из коммутирующего диода 10 и накопительного конденсатора 11, причем анод диода

10 является выходом отрицательной полярности стабилизатора, параллельно выходным выводам включены источники

12 и !3 опорного напряжения и чувствительные элементы 14 и 15 выходы которых соединены с соответствующими входами суммирующих узлов 16, 17 и RS-триггер 18, входы которого через релейные усилители 19 и 20 соединены с выходами суммирующих узлов 16 и 17, а выход RS-триггера

18 подключен к управляющему входу регулирующего элемента 4.

Стабилизатор работает следующим образом.

В первый момент после включения преобразователя, регулирующий элемент 4 закрыт нулевым сигналом с блока управления. При этом происходит накопление электрической энергии в перезарядном конденсаторе 2 по цепи: "плюс внешнего источника входной дроссель 1 — коммутирующий диод 3 — "минус" внешнего источника, и в накопительном конденсаторе 8 по цепи: "минус" внешнего источника - входной дроссель I накопительный дроссель 6 — коммутирующий диод 7 — накопительный конденсатор 8 — "плюс" внешнего источника. Когда уровень выходного напряжения, измеряемый чувствительным элементом 14 и сравниваемый с величиной напряжения источника 1?

5 909667 6 опорного сигнала, достигает уров- сигнал воспринимаетея релейным уси- ня стабилизации, на выходе сумми- лителем 20 рассогласования. При этом рующего узла 16 появляется сигнал напряжение на его выходе .резко падарассогласования определенной поляр- ет (вследствие большого коэффициента ности. Этот сигнал усиливается ре- 5 усиления) триггер 18 воспринимает лейным усилителем 19 рассогласова- этот сигнал как переход. входного сигния, на выходе которого в исходном нала из 1 в О. Это переводит. триггер состоянии было некоторое постоянное 18 в новое устойчивое состояние, напряжение, воспринимаемое тригге- :при котором на его выходе появляетром 18 как единица. После усиле- p ся нулевой сигнал„ при этом транзисния, полученного с суммирующего уз торный ключ 4 закрывается, далее цикл ла 16 сигнала рассогласования, на- работы преобразователя повторяется. пряжение на выходе релейного усили- Поскольку величины конденсаторов теля 19 рассогласования резко пада- 8 и 11 подобраны в соответствии с веет до нуля. Этот спад воспринима- 15 личинами нагрузок, в течение первого ется триггером 18 как переход вход- цикла напряжение на выходе конденсаного сигнала из 1 до 0 и триггер 18 тора 8 не успевает значительно упасть переходит в новое устойчивое сос- ниже уровня стабилизации, за то вреa 11 о тояние, при котором на его выходе мя пока идет заряд конденсатор д появляется сигнал, который открыва- 2О .уровня стабилизации, ибо стабилизатор ет транзисторный ключ 4. переключается с высокой частотой

При этом электрическая энергия, (несколько десятков килогерц) ° Велинакопленная ранее в конденсаторе 2 чины выходных напряжении можно регулиперераспределяется между конденса ровать с помоц ю у ь с помо ью ч вствительных узтором 2 и конденсатором 11 по цепи: g5 лов 16 и 17.

1 положительная обкладка конденсатора Таким образом, в предлагаемом ста2 — открытый транзисторный ключ 4— билизаторе реализован не обычный менакопительный конденсатор 11 — ком тод непрерывного регулирования вымутирующий диод 10 — отрицательная . ходных напряжений путем контроля отобкладка перераспределительного 5р клонения этих напряжений от уровня конденсатора 2. При этом конденсатор стабилизации и непрерывного устра8 начинает разряжаться на нагрузку. нения причин их вызывающих путем

Это фиксируется чувствительным эле- непрерывного воздействия на их регументом 14. Знак сигнала рассогласолирующие элементы, а метод поперевания на.выходе суммирующего устрой- З5 менного доведения регулируемых напряства 16 меняется, при этом релейный жений до уровня стабилизации. При усилитель 19 рассогласования возвра- :этом, пока замкнута одна система стащается в исходное состояние, на его билизации, другая следящая система, выходе появляется постоянный положи- которая предназначена для стабилительный сигнал (1 на входе тригге- о зации напряжения другои полярности, ра 18). При этом срабатывание триг- - разомкнута и это напряжение изменягера 18 не происходит, но он подго- ется без воздействия обратнои святавливается для срабатывания от сиг- эи. Однако время такого состояния нала по другому входу. В это время мало и величина выходного напряжена отрицательном выходе стабилиза- ния за это время не успевает отклотора начинает расти отрицательное, ннтся на большую величину. Это понапряжение, его величина контролиру- зволяет одному регулирующему элеется чувствительным элементом 15 менту обслужить поочередно сразу и сравнивается с напряжением источни- две следящие системы, которые в свою ка 13 опорного напряжения. При этом очередь токе работают по очереди. знаке сигнала рассогласования с вы50

Кроме того, этот регулирующи" и элехода суммирующего узла 17, на выходе мент является еще и элемент том стабили-; релейного усилителя 20 имеется по- затора, преобразующего постоянное стоянное напряжение логической еди- напряжение в двухполярн е. в хполя ное. Все это ницы. Ко как только величины отрица- позволяет отказаться от обычного тельного напряжения на конденсаторе трансформатора для преобразователей

11 достигает уровня стабилизации, ме- постоянного напряжения в двухполярные няется знак сигнала рассогласования а также сократи а также сок атить количество элена выходе сравнивающего узла lj. Этот ментов по сравне ию авнению с обычными схе7 90966 мами подобного типа, содержащими обычный статический преобразователь и . два отдельных стабилизатора.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного разнополярного напряжения, содержащий регулирующий элемент, первую формИрующую цепь, выход которой является выходным выводом положительной полярности вторую формирующую цепь, выход которой подключен к выходному выводу отрицательной полярности, причем первая

- формирующая цепь состоит из накопи/ тельного дросселя, коммутирующего диода и накопительного конденсатора, а вторая — из коммутирующего диода и накопительного конденсатора, блок управления, содержащий источник опорного напряжения и чувствительный элемент, включенные параллельно выходному выводу положительной поляр- И ности, выходы чувствительного элемента и источника опорного напряжения подключены к соответствующим входам суммирующего узла блока управления, отличающийся Ю тем, что, с целью обеспечения стабилизации выходных разнополярных напряжений, в него .введены последовательно соединенные входной дроссель, перезарядный конденсатор и коммути- З рующий диод, причем один из выво- дов входного дросселя подключен к входному выводу, катод коммутирующего диода подключен к общей шине стабилизатора, а анод — к входу второй формирующей цепи, причем параллельно переэарядному конденсатору и коммутирующему диоду включены регулирующий элемент и вход первой формирующей цепи, в которой накопительный дроссель, коммутируюций диод и накопительный конденсатор соединены последовательно, причем катод коммутирующего диода подключен к выходному выводу положительной полярности, в блок управления введены второй источник опорного напряжения, второй чувствительныи элемент, включенные параллельно выходным выводам отрицательной полярности,.и второй суммирующий узел, входы которого соединены с соответствующимй выходами вто рого источника опорного напряжения и второго чувствительного элемента, а также введены два релейных усилителя рассогласования н триггер типа

RS причем входы релейных усилителей рассогласования соединены с выходами соответствующих суммирующих узлов, а выходы — с входами RS-триггера, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 437056, кл. G 05 F 1/56, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 603966, кл. G 05 F 1/569 1977.