Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания постоянным стабилизированным напряжением различны.х радиотехнически.х устройств и систем автоматики. Ие.чь ретения - повы1ие1тие КПД, уменьшение массы и габарит зв стабилизатора. Узел компаратора 4, входящий в состав блока управления 3, выполнен на двухвходовом компараторе 6, один вход которого связан с выходны.м выводом, а дпугой - с источником опорного напрямеиия 5. Двухполярный выходной сигнал ко.мпаратора 6 управляет работой ключевого регулирующего элемента 1 и разрядного элемента 2, которые выполнены на полевых транзисторах с каналами разного типа. В узел компаратора 4 введены интегральные мультивибратор 10, триггер II, конденсаторы 12, 13 и выпрямительный мост 14, диагональ напряжения постоянного тока которого включена последовательно в цепь питания компаратора 6. На .выходе моста 14 получается напряжение обратной полярности по отнощению к напряжению на другом выводе питания компаратора 6, подключенном к выходному выводу стабилизатора. 1 ил. о ел %/Л. 00 со со сд го о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 б 05 1/56

:4

ВМФь? Ъ 1 . 11 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCRÎMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4003761/24-07 (22) 10.01.86 (46) 23.09.87. Бюл. № 35 (72) А. H. Якушкин и В. В. Суханов (53) 621.3! 6.722.1 (088.8) (56) Хусаинов Ч. И. Высокочастотные импульсные стабилизаторы постоянного напряжения.— М.:Энергия, 1980, с. 5, рис. 1.

Авторское свидетельство СССР № 536153, кл. G 05 F 1/56, 1975. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания постоянным стабилизированным напряжением различных рад.ютехническ«х устройств и систем автоматики. 11ель изобретения — повышение КПД, уменьшение массы и габаритов стабилизатора. Узел ком„,Я0„„1339520 А1 паратора 4, входящий в состав блока управления 3, выполнен на двухвходовом компараторе 6, один вход которого связан с выходным выводом, а друго« вЂ” с источником опорного напря>ения 5.,Двухполярный выходной сигнал компаратора 6 управляет работой ключевого регулирующего элемента

1 и разрядного элемента 2, которые выполнены на полевых транзисторах с каналами разного типа. В узел компаратора 4 введены интегральные мультивибратор 10, триггер 11, конденсаторы 12, 13 и выпрямительный мост 14, диагональ напряжения постоянного тока которого включена последовательно в цепь пит<.ния компаратора 6. На выходе моста 14 получается напряжение обратной полярности по отношению к напряжению на .Ц1уг()M выводе питания компаратора 6, подключенном к выходному выводу стабилизатс ðà. 1 «л.

1339520

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания постоянным стабилизированным напряжением различных радиотехнических устройств и систем автоматики.

Цель изобретения — повышение КПД и уменьшение массы и габаритов стабилизатора.

На чертеже представлена функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит ключевой регулирующий 1 и разрядный 2 элементы, выполненные на полевых транзисторах с каналами разного типа, блок 3 управления, в состав которого входят узел 4 компаратора и источник 5 опорного напряжения, узел 4 компаратора выполнен на двухвходовом компараторе 6 с двухполярным выходным напряжением, один из входов которого связан с источником 5 опорного напряжения, а другой — с вторым выходным выводом, и

1 С-фильтр 7. Затворы полевых транзисторов 1 и 2 подключены к выходу блока 3 управления через резисторы 8 и 9, а истоки— объединены и подключены к первому выходному выводу. Кроме того, узел 4 компаратора содержит интегральные мультивибраторы 10 и триггер 11, прямой и инверсный выходы которого через конденсаторы 12 и

13 подключены к диагонали выпрямительного моста 14, другая диагональ которого включена согласно и последовательно в цепь питания компаратора 6, причем вход триггера 11 соединен с выходом мультивибратора 10.

На выходе вы прями тельного моста 14 получается напряжение обратной полярности по отношению и напряжению на другом выводе питания компаратора 6, подключенном к второму выходному выводу.

Узел 15 выполняет функции обеспечения защиты от перегрузок по току и короткого замыкания, синхронизацик) частоты переключения стабилизатора внешним сигналом.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подключении импульсного стабилизатора постоянного напряжения к источнику постоянного напряжения на выходе узла 4 компаратора формируется напряжение, которое через резитор 8 открывает транзистор 1 и закрывает через резистор 9 транзистор 2. Ток от источника постоянного напряжения протекает через дроссель фильтра 7, нагрузку, подключенную к выходным выводам стабилизатора, и транзистор 1.

Конденсатор фильтра 7 заряжается. Когда напряжение на выходе стабилизатора достигает уровня, превышающего напряжение, снимаемое с источника 5 опорного напряжения, на выходе узла 4 компаратора формируется напряжение противоположной полярности. Транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается. В дросселе фильтра 7

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно между первым входным и однополярным с ним первым выходным выводами ключевой регулирующий элемент, соединенный управляющим входом с блоком управления, в состав которого входят узел компаратора и источник опорного напряжения, разрядный элемент, LS-фильтр, конденсатор которого подключен к выходным выводам, к которым подключен также вход блока управления, отличающийся тем, что, 50

55 возникает ЭДС самоиндукции и начинается разряд энергии, накопленной в дросселе, через транзистор 2 в нагрузку. По, мере уменьшения накопленной в дросселе энергии уменьшается напряжение на конденсаторе фильтра 7 и, когда оно снижается до уровня, который меньше напряжения, снимаемого с источника 5 опорного напряжения, на выходе узла 4 компаратора формируется напряжение противоположной полярности.

Транзистор 1 открывается, а транзистор 2 закрывается. Далее процессы повторяются.

При воздействии различных дестабилизирующих факторов — (изменение входного напряжения, тока нагрузки и т.д.) изменяется длительность открытого и закрытого состояний транзисторов 1 и 2, а выходное напряжение стабилизатора поддерживается неизменным.

В предлагаемом стабилизаторе малое время переключения и отсутствие времени

«рассасывания» полевых транзисторов позволяет уменьшить потери на переключение и увеличить частоту переключения. При этом также уменьшаются потери в цепях управления, которые могут быть выполнены с использованием гибридной и интегральной технологий, что, наряду с повышением частоты переключения, способствующим уменьшению массы и габаритов реактивных элементов фильтра, уменьшает массу и габариты стабилизатора. Кроме того, в предлагаемом стабилизаторе улучшаются динамические показатели.

Двухполярное напряжение на выходе компаратора формируется следующим образом.

Мультивибратор 10 вырабатывает импульсы, поступающие на триггер 11, прямой и инверсный выходы которого через конденсаторы 12 и 13 подключены к диагонали выпрямительного моста 14. С другой диагонали моста 14 снимается постоянное напряжение, подаваемое согласно и последовательно в цепь питания компаратора 6, что позволяет в отличие от известных стабилизаторов сформировать на выходе последнего двухполярное напряжение без использования дополнительного инвертора с трансформатором и уменьшает массу и габариты стабилизатора при обеспечении высокого КПД.

1339520

Составитель А. Волкова

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 4219/37 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, К вЂ” 35, Раушская наб., n. 4/5

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

3 с целью повышения КПД и уменьшения массы и габаритов стабилизатора, узел компаратора выполнен на двухвходовом компараторе, один вход которого связан с вторым выходным выводом, а другой — с выходом источника опорного напряжения, один вывод питания компаратора подключен к второму выходному выводу, а другой — к введенному в узел компаратора узлу, формирующему напряжение питания обратной полярности по отношению к первому выводу питания, этот узел включает в себя последовательно соединенные интегральные мультивибратор и триггер, прямой и инверсный выходы которого через конденсаторы подключены к диагонали выпрямительного моста, другая диагональ которого включена последовательно в цепь питания компаратора, причем вход триггера соединен с выходом мультивибратора, выход компаратора является выходом блока управления, а вход источника опорного напряжения — его входом, кроме того, ключевой регулирующий и разрядный элементы выполнены на полевых транзисторах с каналами разного типа, затворы которых через введенные резисторы подключены к выходу блока управления, а стоки объединены и подключены к первому выходному выводу, сток разрядного транзистора подключен к точке соединения второго входного вывода и дросселя

/.С-фильтра.