Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

372552

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ме

Заявлено 07.1,1971 (% 1608452/24-7) с присоединением заявки г"е

Приоритет

Опубликовано 01.III.1973. Бтоллетень Хе 13

Дата опубликования описания 25Х.1973

М. Кл. G 05I 1/56

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.722.1 (088.8) А. Г. Поликарпов и Е. Ф. Сергиенко

Московский ордена Ленина энергетический инстит

Авторы изобретения

Заявитель

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Предлагаемое устройство относготся к iIpOмышленной радиоэлектронике и может применяться в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техтсики| и средств связи.

Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие ключевой элемент, задающий генератор, 1.Сфильтр, разрядный диод, усилитель обратной связи, регенеративный узел сравнения, ко входам которого подключены времязадающая RC-цепочка и узел опорного напря>кения, например полупроводниковый стабилитрон.

Однако известные импульсные стабилизаторы обладают пониженной устойчивостью си стемы и низким коэффициентом стабилизации.

Цель изобретения — повысить устойчивость стабилизатора и его коэффициент стабилизации.

Эта цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения врем язадающая КС-цепочка подключена к выходу ключевого элемента, а полупроводниковый стабилитрон подключен ко входу импульсного стабилизатора, причем его анод соединен с общей шиной через переменный резистор, а через усилитель обратной связи со второй выходной шиной стабилизатора.

На чертеже приведена функциональная блок-схема предлагаемого импульсного стабилизатора постоянного н апряжения.

Устройство работает следующим образом. б До момента включения ключевого элемента

1, определяемого задающим генератором 2, ток нагрузки 8 протекает через 1 С-фильтр 4 н шупгирующий диод 5. При этом напряжение на входе узла сравнения б, подключен10 ном к общей точке соединения резистора 7, конденсатора 8 и анода диода 9, фиксируется цепью, состоящей из диода 9 н резистора небольшого номинала 10, на уровне близком к отрицательной шине питания. Резистор

1s 10 необходим для ограничения тока, протекающего через фиксирующую цепь. В момент включения ключевого элемента 1 положительная шина нестабилизированяого входного напряжения подключается к общей точке

20 соединения фильтра 4, резисторов 7, 10 и катода разрядного диода 5. Диоды 9 и 5 закрываются, а напряжение на конденсаторе 8 начинает возрастать по экспонепцнальному закону. Когда напряжение на конденсаторе

25 8 станет равно напряжению на входе узла сравнения б, подключенном к общей точке соединения резистора 11 и катода стабилитрона 12, узел сравнения вырабатывает сигнал на выключение ключевого элемента 1.

30 При изменении величины нестабилизирован372552 где т

Т . оп— 1в»х

Изд. № 285

Ти.раж 467

Подписное

Заказ 1445/l7

Типография, пр. Сапунова, 2 ного входного напряжения изменяется скорость заряда конденсатора 8, а имен|но: с увеличением напряжения скорость заряда возрастает, с уменьшением — падает, так что взльтсекундная площадь, поступающая на вход фильтра, а, следовательно, и выходное напряжение, остаются постоянными. Если нагрузка стабилизатора не изменяется, то ггронзводная выходного напряжения по входному имеет следующий вид: 10 д 7в»х ) 1 + оп дУоп дЕ

Š— Uоп постоянная времени цепи заряда кон денсатора 8, период следования импульсов за- 20 дающого генератора, величина входного нестабили зированного напряжения, опорное напряжение па входе узла сравнеюи я б, подключенном к 25 общей точке соединения резистора 1 и катода полупроводникового стабилитрона 12, выходное напряжение импульсного стабилизатора. 30

Если напряжение Up не зависит от входдУ«д U„», .чого, т. е. " =О, то """ (О, поскольку дЕ дЕ первый член выражения в квадратных скоб- 35 ках зависит от Е слабее, чем второй. Для получения высокого коэффициента стабилизации, необходимо изменять с1оп так, чтобы

= О. С этой целью последовательно 40 с7Е со стабилитроном 12 включают переменный дс1« резистор 18. При этом " )О и изменедЕ ния выходного напряжения могут быть скомпепсированы в широком диапазоне изменен ий, входного напряжения, Увеличение коэффициента стабилизации при изменении тока нагрузки, т. е . уменьшение выходного сопротивления стабилизатора, достигается введением на резистор 18 обратной связи с выхода стабилизатора через усилитель 14. Она действует таким образом, что с уменьшением выходного напряжения при постоянном входном напряжение на резисторе 18 возрастает. Следовательно возрастает и опорное напряжение на входе узла сравнения б. Это вызывает увеличение длительности включенного состояния ключа, а, следовательно, и рост выходного напряже ния.

Предмет изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий ключевой элемент, задающий генератор, 1 С-фильтр, разрядный диод, усилитель обратной связи, регенеративный узел сравнения, ко входам которого подключены врем|язадающая КС-цепочка и узел опорного напряжения, например полупроводниковый стабилитрон, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости стабилизатора и его коэффициента стабилизации, времязадающая RC-цепочка подключена к выходу ключевого элемента, а полупроводниковый стабилитрон подключен ко входу импульсного стабилизатора, причем его анод соединен с общей шиной через переменный резистор, а через усилитель обратной связи со второй выходной шиной стабилизатора.