Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

Союз Советсиии

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (щ922695 (61 ) Допол и и тел ьное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 21. 08. 80 (21) 2974286/24-07 с прнсоелинениека заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23 .04 82 Бюллетень Ра 15

Дата опубликования описания 23. 04.82 (5I)M. Кл.

G 05. F 1/56

Гооударстокииый комитет (53) УД К 621. 316.

° 722.1 (088.8) по делам изооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

А. М . Руденко, Б. В. Ди ченский и Б. В. Нилову

1 (7I ) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автЬматики.

Областью специального применения являются средства навигационного оборудования, в которых данный ста-, билизатор обеспечивает стабилизацию напряжения источника света (маячной лампы накаливания) при изменении напряжения источника питания (гальвани10 ческих батарей йли аккумуляторов) .

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, в котором стабилизация осуществляется широтно-импульсным методом, и выходной регулирую15 щий каскад работает в ключевом режиме (1) .

Известен также стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный между входной и выходной клеммой ключевой регулирующий эле-, мент с включающим и выключающим управляющим входом, цепь опорного напряжения, подключенную к входным клеммам стабилизатора, и основной мультивибратор на транзисторах 2) . Недостатком такого устройства является то, что происходит изменение временных параметров мультивибратора, а также возможен срыв генерации импульсов и переход мультивибратора в ждущий режим при изменении окружающей температуры.

Цель изобретения - повышение стабильности напряжения на нагрузке при изменении температуры окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что базовые входы транзисторов основного мультивибратора соединены с цепью опорного напряжения через введенные диоды, а выход мультивиб" ратора соединен с включающим управляющим входом регулирующего элемента через последовательно соединенные введенные схемы И-НЕ первого делителя частоты и инвертора, причем один из входов И-НЕ соединен с выходом

3 92269 инвертора, а включающий управляющий вход регулирующего элемента соединен

/ с входом инвертора, при этом выход дополнительного мультивибратора соединен с введенной последовательно . цепью, состоящей из второго делителя .частоты и схемы ИЛИ, выход. которой .соединен с входом сброса делителя частоты сигналов основного мультивибратора. о .На фиг.l показана принципиальная электрическая схема .стабилизатора. напряжения постоянного тока; на фиг.2 - временная диаграмма импульсов в некоторых точках схемы., lS

Стабилизатор содержит выходной регулирующий каскад 1, нагрузку 2 (лампу накаливания)1 основной муль тивибратор 3, выполненный на транзисторах 4, и 5, дополнительный мультивибратор 6, выполненный на транзисторах 7 и 8, цепь 9 опорного напряжения, диоды 10 и 11, параметрический стабилизатор l2 последовательную цепь 13, включающую двухвхо- 25 довую схему И-HE 14, первый делитель частоты 15 и инвертор 16, последовательную цепь 17, включающую второй делитель частоты l8 и схему ИЛИ 19, клеммы 20 и 21 для подключения источ-3О ника постоянного тока.

При работе стабилизатора выходной регулирующий каскад 1, коммутирующий цепь нагрузки 2 (лампы накаливания), получает противофазные управляющие

35 импульсы для его включения и выклю чения (если на включающем входе сигнал в виде логической ".l, то на, вкпючающем входе в это время присутствует сигнал з виде логического "0" и наоборот) ° Длительность сигналов, управляющих выходным регулирующим каскадом 1, изменяется в зависимости от величины напряжения источника питания нагрузки 2, которое контролиру45 ется цепью 9 опорного напряжения, содержащей соединенные последовательно резисторы и стабилитроны. Цепь опорного напряжения связана через диоды 10 и 11 с базами транзисторов

4 и 5 мультивибратора 3, который бла5O годаря этому изменяет частоту генерирующих импульсов в функции контроли руемого напряжения. Иультивибратор 6 на транзисторах 7 и 8 работает с постоянной частотой автоколебаний. Питание мультивибраторов 3 и 6 осуществляется через параметрический стабилизатор напряжения 12, подключенный

5 ф к источнику постоянного тока (клемма г

20 - положительный полюс и клемма 2lотрицательный полюс). В случае раздельного питания маячной лампы 2 (например, напряжением 110 В) и цепей управления (например, напряжением 12 B) положительный полюс стабилизатора 12,не. соединен с клеммой 20.

Цепи питания входящих в последовательные цепи 13 и 17 логических элементов 14, l5, 16, 18 и 19 на схеме не показаны.

С выхода мультивибратора 6 прямоугольные импульсы поступают на вход второго делителя частоты 18,, выходы которого соединены со схемой ИЛИ 19, формирующей .на выходе последовательной цепи 17, в точке 24, длинный опорный импульс, независимый от изменения напряжения на нагрузке 2 и периодически перерывающийся на короткое время, равное полупериоду мультивибратора 6 (фиг.2). В таком режиме последовательная цепь 17 работает непрерывно и каждый опорный импульс ее,своим задним фронтом обеспечивает сброс делителя частоты

15 последовательной цепи 13 в исходное состояние. Последовательная цепь

13 имеет обратную связь (выход инвертора 16 соединен с одним из входов схемы И-НЕ 14) обеспечивающую перевод ее из рабочего в ждущий режим.

В рабочем режиме прямоугольные им2 пульсы мультивибратора 3 проходят через схему И-.НЕ (точка 22) на вход делителя 15 частоты, выход которого одновременно соединен с выключающим входом (точка 25) выходного регулирующего каскада 1 и входом инвертора, 16, соединенного своим выходом (точка 23) с включающим входом выходного регулирующего каскада 1.

Как только на выходе первого делителя 15 частоты появится импульс, выходной регулирующий каскад 1 выключается, а последовательная цепь

13 переходит в ждущий режим и будет находиться в этом режиме до тех пор, пока не произойдет сброс делителя 15 частоты в -исходное состояние. Промежуток времени между моментами появления сигнала на выходе делителя 15 частоты и сброса е1-о в исходное состояние является автоматически регулируемым параметром стабилизатора, обусловливаюцим стабилизацию среднего значения напряжения на нагрузке 2 (маячной лампе (1

922695

Формула изобретения

5 накаливания) ° Когда момент сброса делителя 15 частоты в исходное состояние опережает появление сигнала на его выходе, выходной регулирующий

Ф каскад 1, получая включающий сигнал 5 (точка 23)i постоянно открыт (участок 26 временной диаграммы на фиг.2) °

Этот режим стабилизатора соответствует напряжению питания, не превышающему номинала нагрузки маячной лампы накаливания. Когда сигнал на .

- выходе делителя частоты 15 появляется раньше сигнала сброса, появляется выключающий импульс на входе выходного регулирующего каскада 1. По .мере увеличения напряжения питания длительность выключающего импульса увеличивается (участки 27 и 28 временной диаграммы на фиг.2), обеспечивая поддержание среднего значения 20 напряжения в пределах номинала нагрузки 2. Причем влияние температуры окружающей среды на регулируемый параметр стабилизатора сведено к минимуму, так как изменения температуры вызывают идентичные изменения частоты генерируемых мультивибраторами 3 и 6 прямоугольных импульсов (схемы мультивибраторов однотипны и симметричны) ° При этом одновременно зв изменяются и длительность опорного импульса в последовательной цепи 17, и длительность деления частоты в последовательной цепи 13, управляемой мультивибратором 3. В результате тем-з пературные отклонения регулируемого . параметра стабилизатора возможны только за счет допустимого разброса температурных изменений параметров однотипных элементов,(конденсатора, 4() резисторов, транзисторов) мультивибраторов 3 и 6.

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный между входной и выходной клеммой ключевой регулирующий элемент с включающим и выключающим управляющим входом, цепь опорного напряжения, подключенную к входным клеммам стабилизатора, и основной мультивибратор на транзисторах, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения стабильности напряжения на нагрузке при изменении-температуры окружающей среды, базовые входы транзисторов основного мультивибратора соединены с .цепью опорного напряжения через введенные диоды, а выход мультивибратора соединен с включающим управляющим входом регулирующего элемента через последовательно соединенные введенные схемы И-. НЕ первого делителя частоты и инвертора, причем один из входов И-HE соединен с выходом инвертора, а включающий управляющий вход регулирующего элемента соединен с входом инвертора, при этом выход дополнительного мультивибратора соединен с введенной последовательно цепью, состоящей из второго делителя частоты и схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом сброса делителя частоты сигналов основного . мультивибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Патент США h 3746969, кл.,G 05 F 5/00, (323)i 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

И 341018, кл. G 05 F 5/00 1970.

Фиг.1

2f

f3

Фиаl

Составитель В.Соловьев

Редактор A.Êoçoðèç Техред M. Tenep Корректор С. Шекмар

Заказ 2578/61 Тираж 908 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4