Импульсный стабилизатор постоянного тока

 

Союз Советскими

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (н978122 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19. 06. 81 (21) 3302468/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. NA.

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. . 722. 1 (088. 8) Опубликовано 30,1 182 Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 30. 11. 82 (72) Авторы изобретени я

M.Н.Аравин, P.3.Бураканов и Е.A.Áðåêîòê н с г

jj1

Ф (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть иСпольэовано для создания стабилизированных источников питания постоянного тока.

Известен импульсный стабилизатор постоянного тока, содержащий силовой ключ, сглаживающий фильтр и схему управления f 1).

Такой стабилизатор имеет высокие технические характеристики, но не позволяет работу в широком диапазоне изменения входных. напряжений и токов нагрузки, из-за опасности выхода иэ строя силового ключа в момент резкого наброса нагрузки или повышения входного напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор, содержащий включенный последовательно в силовую шину силовой ключ,выход которого подключен к входу LCDфильтра, усилитель обратной связи с источником опорного напряжения, входом подключенный к выходу стабилизатора, а выходом — к первому входу органа сравнения, к второму входу которого подключен выход формировате ля пилообразного напряжения, вход которого подключен к входу стабилизатора 2 ).

В известном стабилизаторе длительность управляющего сигнала на входе силового ключа может изменяться в

5 широких пределах и при резком увеличении нагрузки будет стремиться к своему максимальному значению, ток через ключ в этот момент может достигнуть опасных. значений, что может привести к выходу ключа из строя, особенно при работе с максимальным входным напряжением, Цель изобретения — увеличение надежности работы стабилизатора в широком диапазоне изменения входного напряжения и токов нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного тока, содержащий включенный последовательно в силовую шину силовой ключ, выход которого подключен к входу LCD-фильтра, усилитель обратной связи с источником опорного напряжения, входом подключенный к выходу стабилизатора, а выходом †.к первому входу органа сравнения, к второму входу которого подключен выход формирователя пилообразного напряжения, вход которого

:подключен к входу стабилизатора, введены ограничитель напряжения и ре978122

Формула изобретения б5 зистор, причем резистор включен между первым входом органа сравнения и выходом усилителя обратной связи, ограничитель напряжения подключен к общей точке органа сравнения и резистора,а формирователь напряжения 5 включает в себя интегрирующий конденсатор, коммутатор, выход которого соединен с интегрирующим конденсато-ром, задающий генератор, выходом соединенный с входом коммутатора, ре- 10 зистор,один выход которого соединен с интегрирующим конденсатором, а другой — с входным выводом стабилизатора.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого.стабилизатора; на фиг.2 — эпюры напряжений на выходе задающего генератора, интегрирующем конденсаторе, входе силового ключа.

Устройство содержит силовой ключ

1, LCD сглаживающий фильтр, образованный дросселем 2, диодом 3 и конденсатором 4, выход. которого соединен с нагрузкой 5, а вход - с силовым ключом 1, усилитель 6 обратной связи с источником опорного напряжения. Орган 7 сравнения, выход ко= .торого соединен с силовым ключом 1, интегрирующий конденсатор 8, соеди ненный с первым входом органа 7 сравнения, коммутатор 9, соединенный с конденсатором 8, задающий генератор

10, выход которого подключен к входу коммутатора 9, резистор 11, подключенный одним выводом к конденсатору 8, а другим — к источнику вход-, . ного напряжения и силовому. ключу 1, ограничитель 12 напряжения, соединенный с вторым входом органа .сравнения, резистор 13, включенный меж- 40 ду выходом усилителя обратной связи и ограничителем напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода задающего генератора 10 периодически открывает коммутатор 9 и разряжает интегрирующий конденсатор 8, который заряжается через резистор. 11 от источника входного напряжения, при этом величина напряжения на конденсаторе 8 прямо пропорциональна напряжению питания. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе 8 стаНовится еньше напряжения на выходе усилиеля б обратной связи с подключен" ными к нему ограничителем 12 напряжения и резистором 13, срабатывает орган 7 сравнения и открывает силовой ключ 1. При этом длительность включенного состояния ключа 1 (t><< фиг.2) определяется входным напряжением питания и напряжением на вы .ходе усилителя б обратной связи.

Резкое изменение нагрузки.приводит к изменению выходного напряжения и напряжения на выходе уси лителя б обратной связи, причеи при набросе нагрузки напряжение на выходе усилителя 6 увеличивается и может превысить напряжение на выходе усилителя б увеличивается и может превысить напряжение ограничения ограничителя 12, в этом случае напряжение.на втором входе..органа сравнения и, соответст» венно, длительность включенного состояния ключа 1 определяется только напряжением питания и напряжением ограничителя 12 и принимает свое максимальное значение „„ х> „, которое уменьшается с ростом напряжения питания и увеличивается с уменьшением его ((„С1И< маХ21 так как Упит„> ЦПИГ, фиг.2) резистор 13 при этом служит для обеспечения нормальной работы ограничителя 12 и усилителя б.

Таким образом, длительность включенного состояния силового ключа 1 ограничивается, что, в свою очередь, снижает ток через него во время пере-. ходных процессов при реэкок- увеличении нагрузки.

Технико-экономическая эффективность от внедрения предлагаемого стабилизатора достигается за счет увеличения надежности его работы, воэможности эксплуатации в широком диапазоне изменения входного напряжения и резких набросах нагрузки, а также за счет воэможности применения силовых элементов с меньшими запасами по максимальному току и, следовательно, менее дорогостоящих.

Предварительные расчеты показали, что ожидаемый зкономический эффект может составить ориентировочно 510 руб. на один стабилизатор мощностью 100 Вт.

Импульсный стабилизатор постоянного тока, содержащий включенный последовательно в силовую шину силовой ключ, выход которого подключен к входу LCD-фильтра, усилитель обратной связи с источником опорного напряжения, входом подключенный к выходу стабилизатора, а выходом— к первому входу органа сравнения, к второму входу которого подключен выход формирователя пилообразного напряжения, вход которого подключен к входу стабилизатора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения надежности работы стабилизатора, в него введены ограничитель напряжения и резистор, причем резистор включен между первым входом органа сравнения и выходом усилителя обратной связи, ограничитель на978122 пряжения подключен к общей точке органа сравнения и резистора, а формирователь напряжения включает в себя интегрирующий конденсатор, коммутатор, выход которого соединен с интегрирующим конденсатором, задающий генератор, выходом соединенный с входом коммутатора, резистор, один выход которого соединен с ин, тегрирующим конденсатором, а другойс входным выводом стабилизатора.

Источники информации, принятые во внимание при-экспертизе

1. Опадчий Ю.Ф. Коэффициент стабилизации импульсного стабилизатора напряжения. В кн: ЭТвА. Под ред.

Ю.И,Конева. Выпуск 8. М., Сов. радио, 1976, с. 80.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 541160, кл. G 05 F 1/56, 1975, 978122 юаа мырли я яа Амхасй

Рающега е грая ара

5ж&га амы яюра.

Ым2

1ианс2

Составитель О.Мещерякова

Техред A.Áàáèíåö Корректор В.Прохненко

Редактор Ю.Середа

Заказ 9217163 Тираж 914 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий :

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4