Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

О П И С А Н И Е 116GI68Q

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3 аявлено 12.04.76 (21) 2347734/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 26.05.78 51) М. Кл. 6 05 Г 1/46 росударственный комитет

Совета Министров СССР ло лелем изобретений а открытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. В. Гельман и Х. К. Харасов

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) ИМПУЛЪСНЫЙ CTAÁÈËИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к элвктротехнике и может быть использовано для стабилизации постоянного напряжения, в частности в качестве входного стабилизатора напряжения для импульсных схем, статических преобразователей и т.,д.

Известен стабилизатор с параллельным регулирующим элементом, управляемым от датчика выходного напряжения через схему широтно-импульсного преобразователя (1), Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий, первый ключевой регулирующий элемент, включенный последо- 15 довательно в одну из входных шин и по цепи управления соединенный через релей ый элемент с датчиком входного тока, LC-фильтр с блокирующим диодом, дроссель которого включен последовательно в другую входную 2О шину, а конденсатор соединен с выводами для под ключения нагрузки и зашунтирован через первый диод вторым регулирующим элементом, по управляющему входу соединенным через управляющий блок с датчиком выходного на пряжения (2j.

Недостаток такого стабилизатора состоит в больших пульсациях выходного напряжения.

Целью изобретения является улучшение характеристик выходного напряжения. зО

Указанная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем перзьш ключевой регулирующий элемент, включенный последовательно в одну из входных шпн и по цепи управления соединенный через релейный элемент с датчиком входного тока, 1.С-фильтр с блокп1зу1ощим III03G3 дроссс 1b которого включен последовательно в другую входную шину, а конденсатор соединен с выводами для подключения нагрузки и зашунтирозан через первый диод вторым регулирующим элементом, по управляющему входу соединенным черe3 il II IIIIOIUII7I блок с 3BTiIIIKGAI зь1ходного напряжения, новым является то, что конденсатор LС-фильтра зашуг1тпрозан чсрез второй дополнительно введенный диод введенным дополнительчо третьим регулирующим элементом, упразля:ощим входом соединенным с выходом упра зляющего блока, причем оощая точка третьего регулирующего элемента и второго дололчительно введенного диода соединена с концом дополнительно, введенной обмотки дросселя LС-фильтра, начало которой соединено с началом основной обмотки дросселя LС-фильтра.

На фиг, 1 представлена функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения. На фиг. 2 призедены диаграммы напряжений на зажимах параллельных

15

10 ключей (а и б), пульсаций .выходного напряжения (в) и тока нагрузочки (г).

Стабилизатор содержит ключевой регулирующий элемент 1, включенный последовательно в одну из выходных шин и по цепи управления через релейный элемент 2, соединенный с датчиком входного тока 8, дроссель

4 LС-фильтра, включенный последовательно в другую входную шину, блокирующий диод 6

LС-фильтра, регулирующие элементы б, 7, диоды 8, 9, конденсатор 10, соединенный с выводами для подключения нагрузки 11, датчик 12 выходного напряжения и управляющий блок

18.

Стабилизатор работает следующим образом.

Регулирование выходного напряжения стабилизатора осуществляется изменением интерзала проводимости параллельных регулирующих элементов би 7 при постоянной частоте коммутаций. При этом моменты переключения каждого регулирующего элемента сдвинуты на,полпериода частоты коммутации. Интервал проводимости регулирующих элементов 6 и 7 изменяется в зависимости от величины на.-рузки 11 (и при нагрузке, близкой к холостолу ходу, интервал проводимости приближается к,полупериоду частоты коммутации каждого из регулирующих элементов 6, 7).

Дроссель 4 обеспечивает деление тока .через параллельные регулирующие элементы 6 и 7, .при этом последовательный регулирующий элемент 1 коммутируется в функции суммарного тока через обмотки дросселя, поддерживая его значение на заданном уровне. Амплитуда пульсации суммарного тока .дросселя

4 определяется шириной петли гистерезиса ре-! ейного элемента 2. При набросе нагрузки уменьшается интервал проводимости регулирующих элементов б, 7, и если величина тока нагрузки не превышает суммарный ток дросселя 4, то провал в кривой выходного напряжения отсутствует, При,постоянных пара метрах индуктивноом костного фильтра амплитуда пульсации вы- îäíîãî напряжения определяется частотой коммутации параллельных регулирующих элементов 6 и 7, Частота;пульсации выходного па пряжения (фиг. 2,в) оказывается равной удвоенной частоте коммутации каждого из па20

50 раллельных регулирующих элементов б, 7.

Это позволяет уменьшить пульсации выходного напряжения.

При перегрузке или коротком замыкании в нагрузке максимальный ток, потребляемый от источника, не превышает заданное стабильное значение, т. е. обеспечивается токовая защита.

Применение двух параллельных регулирующих элементов, коммутирующихся поочередно, выгодно отли чает предлагаемый импульсный стабилизатор от прототипа, так как,при этом появляется возможность уменьшения амплитуды пульсаций. Это расширяет область применения импульсных стабилизаторов.

Формула изобр етения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий первый ключевой регулирующий элемент, включенный .последовательно в одну из входных шин и по цепи управления соединенный через релейный элемент с датчиком входного тока, 1.С-фильтр с блокирующи м диодом, дроссель,которого включен последовательно в другую входную шину, а конденсатор соединен с выводами для подключения нагрузки и зашунтирован через первый диод вторым регулирующим элементом, по управляющему входу соединенным через у правляющий блок с датчиком выходного напряжения, отличающийся тем, что, с целью улучшения характеристик выходного напряжения, конденсатор LC-фильтра зашунтирован через второй дополнительно введенный диод введенным дополнительно третьим регулирующим элементом, управляющим входом соединенным с выходом управляющего блока, причем общая точка третьего регулирующего элемента и второго дополнительно введенного диода соединена с концом дополнительно введенной обмотки дросселя LC-фильтра, начало которой соединено с началом основной обмотки дросселя LC-фильтра.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе:

1. Грейвер Е. Г. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока. М., «Связь», 1970, с. 76.

2. Авторское свидетельство СССР № 485432, G 05 F 1/56, 1975.

601680

@uz 7

Ро2 2

Составитель С. Горбачева

Техред И. Рыбкина

Корректор В. Гутман

Редактор В. Фельдман

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Заказ 172/338 Изд. Ло 137 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5