Стабилизатор разнополярных напряжений

 

СТАБИЖЗАТОР РАЗНОПОЛЯРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий накопительный дроссель, последовательный регулирующий элемент, соединенный первым вьтодом с первым выводом накопительного дросселя, и два конденсатора фильтров, первые вьюоды которых подключены к общему выходному вьшоду, а вторые выводы - к первому и второму выходным вьшодам, отличаюfMf7 щ И И С Я тем, что, с целью получения двух разнополярных выходных напряжений , каждое которых превьппает по величине входное напряжение, в него введены узел управления и три регулируюп х элемента, первые выводы первого и второго регулирующих элементов подключены к общему выходному выводу, первый вывод третьего регулирующего элемента подсоединен к первому выходному вьшоду, а второй вывод первого регулирующего элемента подключен к первому выводу последовательного регулирующего элемента, второй вывод которого подсоедицен к второму выходному выводу, вторые выводы второго и третьего регулирующих элементов подсоединены к второму входному выводу , причем первый входной вывод соединен с вторьм выводом накопительного дросселя, управляющие выводы первого , второго, третьего и последовательного регулирующих элементов подключены к соответствуюпщм выходным вьшодам узла управления, подсоединенного входами к двум входным и второму выходному вьшодам. Ь5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1107112

3(51) G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3518117/24-07 (22) 02. 12.82 (46) 07.08.84. Бюл. В 29 (72) В.Я.Жуйков, В.Е.Сучик, С.П.Денисюк и В.А.Тодоренко (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 437056, кл. G 05 F 1/56, 1974.

2. Моин В.С., Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., "Энергия", 1972, с.195, рис. 6-11 а. (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР РАЗНОПОЛЯРНЪИ

НАПРЯЖЕНИЙ, содержащими накопительный дроссель, последовательный регулирующий элемент, соединенный первым выводом с первым выводом накопительного дросселя, и два конденсатора фильтров, первые выводы которых подключены к общему выходному выводу, а вторые выводы — к первому и второму выходным выводам, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью получения двух разнополярных выходных нап ряжений, каждое которых превьппает по величине входное напряжение, в него введены узел управления и три регулирующих элемента, первые выводы первого и второго регулирующих элементов подключены к общему выходному выводу, первый вывод третьего регулирующего элемента подсоединен к первому выходному выводу, а второй вывод первого регулирующего элемента подключен к первому выводу последовательного регулирующего элемента, второй вывод которого подсоединен к второму выходному выводу, вторые выводы

Ф второго и третьего регулирующих элементов подсоединены к второму входному выводу, причем первый зходной вывод соединен с вторым выводом накопительного дросселя, управляющие выводы пер- Я вого, второго, третьего и последовательного регулирующих элементов подключены к соответствующим выходным выводам узла управления, подсоединенного входами к двум входным и второму выходному выводам.

1107112

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в различных устройствах при необходимости получения стабилизированных разнополярных напряжений. 5

Известен стабилизатор разнополярных напряжений, содержащий транзисторный регулятор, датчик опорного напряжения, устройство обратной связи, узел управления, формирующие це- 10 пи из трех коммутирующих диодов, дванакопительных дросселя, два конденсатора фильтров, причем второй вывод транзисторного регулятора соединен с первым выводом первого накопительного дросселя, с анодом первого и катодом второго диодов, управляющий вывод транзисторного регулятора соединен с первым выводом узла управления, второй вывод которого соеди- щ нен с датчиком опорного напряжения, а третий через устройство обратной связи — с положительным выходным выводом, катод первого диода соединен с катодом третьего диода и первым выводом второго накопительного дросселя, второй вывод которого соединен с первым выводом первого конденсатора фильтра, первый вывод второго конденсатора фильтра соединен Зо с анодом второго диода, вторые выводы конденсаторов фильтров и первого накопительного дросселя, а также второй вывод второго конденсатора фильтра соединены с общей шиной (1).

Недостатками данного стабилизатора являются невозможность повышения выше входного положительного относительно общей шины выходного напряжения, а также наличие двух накопительных дросселей.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор, содержащий транзисторный

45 ключ, включенный силовой цепью между одним из выводов для подключения к питающему источнику и накопительным дросселем, соединенным с одним из выводов неинвертированного выхода, шунтированного первым конденсато50 ром фильтра, коммутирующий диод, катод которого соединен с коллектором транзисторного ключа — и второй конденсатор фильтра, шунтирующий инвертированный выход, причем общая точка инвертированного и неинвертированного выходов соединена с другим выводом для подключения к питающему источнику, а анод коммутирующего диода соединен с первым выводом инвертированного выхода 2 ), Недостатком данного устройства является невозможность повышения напряжений инвертированного и неинвертированного выходов выше входного иэза того, что-накопительный дроссель по отношению к источнику питания постоянно включен последовательно с нагрузкой.

Цель изобретения — получение двух разнополярных выходных напряжений, каждое из которых превышает по величине входное напряжение.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор разнополярных напряжений, содержащий накопительный дроссель, последовательный регулирующий элемент, связанный первым выводом накопительного дросселя, и два конденсатора фильтров, первые выводы которых подключены к общему выходному выводу, а вторые выводы — к первому и второму выходным выводам устройства, введены узел управления и три регулирующих элемента,. первые выводы первого и второго регулирующих элементов подключены к общему выходному выводу, первый вывод третьего регулирующего элемента подсоединен к первому выходному выводу, а второй вывод первого регулирующего элемента подключен к первому выводу последовательного регулирующего элемента, второй вывод которого подсоединен к второму выходному выводу, вторые выводы второго и третьегб регулирующих элементов подсоединены к второму входному выводу, причем первый входной вывод соединен с вторым выводом накопительного дроселя, управляющие выводы первого, второго, третьего и последовательного регулирующих элементов подключены к соответствующим выходным выводам узла управления, подсоединенного входами к двум входным и второму выходному выводам.

На фиг. 1 представлена структурная схема стабилизатора разнополярного напряжения; на фиг. 2 — пример конкретной реализации узла управления.

Стабилизатор разнополярных напряжений с двумя выходами, содержит регулирующие элементы 1-4, первый и второй конденсаторы фильтров 5 и -6, 1107112 накопительный дроссель 7, соединенный своим вторым выводом с первым входным выводом устройства, а первый вывод накопительного дросселя 7 подключен к второму выводу регулирующего элемента 2 и к первому выводу последовательного регулирующего элемента 1, второй вывод которого вместе с вторым выводом первого конденсатора фильтра

5 подключен к второму выходному вы -- 10 воду устройства, первые выводы регулирующих элементов 2 и 3 и первого и второго конденсаторов фильтров 5 и 6 подсоединены к общему выходному выводу, первый вывод регулирующего 15 элемента 4 подключен к первому выходному выводу устройства, а вторые выводы регулирующих элементов 3 и 4 подключены к второму входному выводу устройства, узел 8 управления, подк- 20 люченный к второму входному выводу устройства, входы А и В которого подключены к входу стабилизатора и к неинвертированному выходу, а выходы А,В,С,Д— к управляющим выводам регулирующих 2 элементов 1-4.

Узел 8 управления стабилизатора разнополярных напряжений содержит два аналоговых делителя 9 и 10 напря30 жения, входы которых соединены с клеммами входов А и В, а также с выходной клеммой источника опорного напряжения .Ц и„, удвоитель 11 сигнала, вход которого подсоединен к выходу аналогового делителя 10 напряжений, а выход — к генератору 12 пилообразного напряжения, подсоединенного своим входом к компаратору

13, на второй вход которого подается выходной сигнал с аналогового делителя 9 напряжений, выход которого подключен к входам генератора 12 пилообразного напряжения, триггеров 14 и

15 и интегратора 16. В свою очередь, на вход интегратора 15 также поступают сигналы с выхода аналогового делителя 10 и интегратора 17, а выход интегратора l7 и выходная клемма источника опорного напряжения Uö„ подключены к входам компаратора 18, выход которого подключен к входам триггеров 15 и 19, на выходах которых, а также на выходе триггера 14 ° формируются управляющие импульсы, которые либо непосредственно, либо через схемы ИЛИ 20 и 21 поступают на регулирующие элементы 1-4. Кроме того, общий узел 8 управления содержит синхронизатор 22, выходы которого подключены к входам генератора 12 пилообразного напряжения, интегратора 17 и триггеров 14 и 19.

Стабилизатор разнополярных напряжений работает следующим образом.

При открытых регулирующих элементах 2 и 3 и закрытых регулирующих элементах 1 и 4 происходит заряд дросселя 7, а выходные напряжения равны соответственно выходным напряжениям конденсаторов фильтров 5 и 6 (режим "а") . При открытых регулирующих элементах 1 и 3 и,закрытых регулирующих элементах 2 и 4 напряжение на выходе 23 равно сумме напряжений на выходе и на дросселе 7, а напряжение на выходе 24 равно напря жению конденсатора фильтра 6 (режим б). При открытых регулирующих элементах 2,4 и закрытых регулирующих элементах 1,3 напряжение на выходе 23 равно напряжению конденсаторов фильтра 5, а напряжение на выходе 24 равно сумме напряжений на входе и на дросселе 7 (режим g ).

Предположим, что период работы стабилизатора разнополярных напряжений состоит из трех интервалов.

На первом интервале стабилизатор работает в режиме а, на втором — в режиме Б, на третьем — в режиме В .

Рассмотрим процесс стабилизации выходных напряжений. При повышении входного напряжения выше номинальной величины длительность первого интервала работы стабилизатора уменьшается. Таким образом, уменьшается энергия, накапливаемая в дросселе

7 на первом интервале, и выходные напряжения уменьшаются.

При понижении входного напряжения ниже номинальной величины длительность первого интервала работы стабилизатора увеличивается и, следовательно, увеличивается энергия, на-.— капливаемая в дросселе 7 на первом интервале и выходные напряжения увеличиваются.

При повышении выходного напряжения на неинвертирующем выходе выше номинального длительность второго интервала работы стабилизатора уменьшается. Таким образом, уменьшается время заряда конденсатора фильтра 5 на втором интервале работы,что и приводит к уменьшению его выходного напряжения.

1107112

АазФ 4

Составитель Ю.Опадчий

Редактор С.Патрушева Техред H.Harb Корректор И. Шулла

Заказ 5759/34 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4

При понижении выходного напряжения на этом выходе ниже номинальной величины длительность второго интервала работы стабилизатора увеличивается. Таким образом, увеличивается время заряда конденсатора фильтра"5 на втором интервале работы,что и привоит к увеличению выходного напряжения.

Введение в стабилизатор разнополярных напряжений трех регулирующих элементов и узла управления выгодно отличает предложенное устройство от известных, так как позволяет получить на выходе два разнополярных напряжения, по величине превывающих входное.