Стабилизирующий преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах электропитания ЦВМ и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД и надежности преобразователя напряжения. При подаче питания на входные выводы на выходе задающего генератора 6 вырабатываются BxoS 27 синхроимпульсы, под действием которых на выходе триггера 5 появляются прямоугольные импульсы со скважностью 2. Если сигнал с датчика тока 3 не пре- : вышает допустимого значения, триггер 10 устанавливается в состояние О на инверсном выходе (в противном случае - в состояние 1). На вход R компаратора 8 воздействует суммарный сигнал с выхода формирователя пилообразного напряжения 9 и узла обратной связи , В зависимости от величины этого напряжения триггер 8 устанавливается в состояние 1 или О. В итоге на выходе логического элемента ИЛИ 4 вырабатываются импульсы, которые воздействуют на узел преобразования 2 и изменяют его режим работы так, что выходное напряжение преобсл с со СдЭ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (504С05 F 1 56

5ие. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850462/24-07 (22) 07,04.86 (46) 30.08.87. Бюл. М 32 (72) В.П.Борисов и И.И.Колосков (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1125715, кл. H 02 М 3/338, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N- 1130844, кл. G 05 F 1/56, 1983. (54) СТАБИЛИЗИРУ1ОЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах электропитания

ЦВМ и автоматики. Цель изобретения— повышение КПД и надежности преобразователя напряжения . При подаче питания на входные выводы на выходе задаюцего генератора 6 вырабатываются синхроимпульсы, под действием которых на выходе триггера 5 появляются прямоугольные импульсы со скважностью 2.

Если сигнал с датчика тока 3 не превышает допустимого значения, триггер

10 устанавливается в состояние "0" на инверсном выходе (в противном случае — в состояние "!"). На вход R компаратора 8 воздействует суммарный сигнал с выхода формирователя пилообразного напряжения 9 и узла обратной связи 1. В зависимости от величины этого напряжения триггер 8 устанавливается в состояние "1" или "0". В итоге на выходе логического элемента

ИЛИ 4 вырабатываются импульсы, которые воздействуют на узел преобразования 2 и изменяют его режим работы так, что выходное напряжение преоб1 134129 раэователя поддерживается на заданном что позволяет уменьшить его габариты, уровне. Возможно выполнение преобра- повысить КПД и надежность. 2 з.п, зователя на бескорпусных элементах,„ ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах электропитания

UBM и автоматики.

Цель изобретения — повышение надежности КПД стабилизирующего преобразователя напряжения.

На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 — осциллограммы напряжений на элементах схемы.

Предлагаемый преобразователь содержит узел 1 отрицательной обратной связи, узел 2 преобразования с ключевым режимом работы и датчиком 3 тока, элемент ИЛИ 4, триггер 5 со счетным входом, задающий генератор 6 с формирователем 7 выходных импульсов. Входы элемента 4 соединены через компаратор на RS-триггере 8 и формирователь 9 пилообразного напряжения с выходом узла 1, через RS-триггер 10 с датчиком 3, через триггер 5 — с выходом задающего генератора 6. В задающий генератор 6 входят также

RS-триггер !1, элемент 2 И-HF. 12, диоды 13, 14 и 15, резисторы 16 и

17, конденсаторы 18 и 19. Формирователь 9 пилообразного напряжения может содержать ключевой элемент 20, конденсатор 2), резистор 22„ а узел

1 отрицательной обратной связи — делитель 23 напряжения, источник 24 эталонного напряжения, усилитель 25 ошибки с дифференциальным входом.

На выводы 26 подается вспомогательное питающее напряжение ° Входное напряжение стабилизирующего преобразователя подается на входной вывод 27, Это напряжение регулируется узлом 2, управляемым выходным сигналам элемента 4, и стабилизированное по величине, поступает на выходной вывод 28.

Стабилизирующий преобразователь напряжения работает следующим образом.

При подаче питания на вход 27 автоматически постунает питание на элементы cxeMg> управления, в том числе на выводы 26, и начинает функционировать задающий генератор 6. При этом автоколебательный режим работы триггера 11 генератора 6 обеспечивается включением в его цепи обратной связи элементов 14-17, а случайные сбои, возникновение которых возможно при появлении на обоих выходах RSтриггера сигнала 1, устраняются по цепи. элемент 12 — диод 13 — вход S.

В результате на выходе генератора .6 вырабатываются синхроимпульсы неизменной частоты (U< на фиг. 2), сформированные по фронтам элементом 7.

Под действием указанных импульсов на выходе триггера 5 вырабатывается

20 последовательность прямоугольных импульсов U+ скважностью 2. Если сигнал с датчика 3 не превышает допустимого значения, триггер 10 устанавливается в состояние "0 на ин25

2" версном выходе, коммутируется ключевой элемент 20 и на выходе формирователя 9 (конденсаторе 21) вырабатывается пилообразное напряжение U „.

Последнее суммируется с напряжением

30 на выходе узла обратной связи U g.

Суммарное значение U g воздействует на вход Р триггера 8 и переводит его в состояние "1" на инверсном выходе (11 на фиг. 2), когда (!ко становится

З больше величины Б,, характерной для данного типа триггера.

В итоге на выходе элемента 4 вырабатываются импульсы U<, которые воздействуют на узел 2 и изменяют его

4О Режим работы так, чтобы при изменении напряжения на выводе 27 или тока нагрузки, подключаемой к выводу 28, выходное напряжение на выводе 28 поддерживалось на заданном уровне. Послед4Б ний зависит от разности сигналов на выходе элементов 2 l и 24,-в зависимости от которой соответственно изменяет13341

30 ся напряжение на выходе усилителя

25, затем — скважность импульсов Ug

U< и режим работы узла 2.

Если ток в цепи вход — выход превышает допустимое значение, в момент превышения датчик 3 тока вырабатывает сигнал, под действием которого триггер 10 переводится в состояние "1" (по инверсному выходу). В результате изменяется скв жность импульсов Ц1 (см. на фиг. 2 пунктир), соответственно — режим работы узла 1, и ток в цепи вход — выход не превышает мак— симально допустимых значений, Элемент 4 может быть снабжен дополнительными входами, на которые могут быть поданы, например, сигналы дистанционного отключения (показано на фиг. 1), дополнительной защиты от

20 превышения выходного напряжения и т,д.

Приведенная на фиг, 1 схема соответствует случаю, когда узел 2 работает в режиме однотактной коммутации.

Дпя случая двухтактной коммутации элементов узла 2 в состав стабилизирующего преобразователя должен быть введен второй элемент 4 (на фиг. 1 показан пунктиром), Предлагаемый стабилизирующий преобразователь может быть выполнен с применением бескорпусных элементов, например, типа 765ТМ2, 765ЛА7, 740УД4 и других, и гибридно-интегральной технологии изготовления. Включение триг- З5 геров в схеме управления — в задающем генераторе, в схеме защиты по току, в схеме формирования модулированных по ширине импульсов позволяет существенно уменьшить мощность потребления 40 гибридно-интегральной схемы, упростить е;. схемотехнику и конструкцию,. повысить надежность, уменьшить потери на переключение за счет формирования управляющих импульсов с малой 45 длительностью фронтов и повысить частоту коммутации элементов.

В комплексе мер это позволяет в

1,5-2 раза уменьшить габариты стабилизирующих преобразователей, повысить 50 их КПД и надежность.

Формула изобретения

1. Стабилизирующий преобразователь напряжения, содержащий между входным 55 и выходным выводами узел преобразова-. ния с ключевым режимом работы, узел отрицательной обратной связи, включающий делите1п напряжения, входом

29

4 подключенный к выходным выводам, а выходом — к первому входу усилителя ошибок, к второму входу которого подключен источник эталонного напряжения, причем выход усилителя ошибки является выходом узла отрицательной обратной связи и связан с компаратором, формирователь пилообразного напряжения, логический узел, первый вход которого подключен к выходу компаратора второй вход — к выходу задающего генератора, а выход — к управляющему входу узла преобразования, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности преобразователя, в узел преобразования введен датчик тока, первый и второй триггеры, причем датчик тока связан с R — входом первого Rs-триггера, счетный вход второго триггера подключен к выходу задающего генератора, к которому подключен S-вход первого RSтриггера, а выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к третьему и четвертому входам логического узла, при этом логический узел выполнен на элементе-ИЛИ, выход узла отрицательной обратной связи связан с входом компаратора через формирователь пилообразного напряжения, 2, Преобразователь го п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что компаратор выполнен íà RS-триггере, R-вход которого связан с выходом узла отрицательной обратной связи через формирователь пилообразного напряжения, а S-вход — с выходом задающего генератора, 3. Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, задающий генератор выполнен на RSтриггере, выходы которого подключены к входам логического элемента 2И-НЕ, выход которого через первый диод связан с S-входом RS òðèããåðà, между

R-входом и основным выходом и S-входом и инверсным выходом подключены соответственно цепочки из параллельно соединенных второго диода и первого резистора и третьего диода и второго резистора, а между R- u S-входами включены последовательно два конденсатора, точка соединения которых подключена к общей шине, инверсный выход RS-триггера подключен также к входу формирователя выходных импульсов, выход которого является выходом задающего генератора.

1334129

Уа !

Составитель A.Âoëêoâà

Редактор E.Êoï÷à Техред Н,Попович Корректор А,Зимокосов

Заказ 3962/45

Т.ираж 863 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб»„ д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4