Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (u>978130 (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31 ° 12 ° 80(21) 3227922/24-07 (51} М. Ка.з

С 05 F 1/64 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий (АЗ} УДК 621. 316 „ ,722 ° 1(088.8) Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30.11.82 (72) Авторы изобретения

И.Ф. Кириллов и В.А. Солоденников (71) Заявитель (54) ИИПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании вторичных источников питания.

Известен стабилизированный преобразователь постоянного напряжения,содержащий задающий генератор, генератор пилообразного напряжения, компаратор, усилитель мощности, выпрямитель, фильтр, цепь обратной связи, делитель частоты и два селектора 513.

Недостатком- указанного преобразователя является низкая надежность иэ-за отсутствия защиты транзисторов усилителя мощности от сквозных токов.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий двухтактный преобразователь напряжения на транзисторах, выходом соединенный через выпрямитель и фильтр с выходными зажимами импульсного стабилизатора, соединенными через усилитель рассогласования с одним иэ входов компаратора, а другим входом соединенного с выходом генератора пилообразного напряжения, входом подключенкого к выходу генератора тактовых импульсов, выход компаратора соединен с первым входом первого элементу И-НЕ, выход KQToporo подключен к выходам второго и третьего элементов

И-НЕ, другими входами соединенных с

5 выходами Т-триггера и входами первого усилителя мощности, а выходом— с входами Нб-триггера, выходы которого подключены к входам второго усилителя мощности, причем выходные обмотки трансформаторов усилителей мощности соединены последовательно и подключены к базовым цепям транзисторов двухтактного преобразователя напряжения С21.

Недостатком известного импульсного стабилизатора постоянного напряжения являются ограниченные функциональные возможности, так как минимальный коэффициент заполнения импульсов напряжения на входе фильтра не может быть уменьшен иэ-за задержки сигнала в компараторе.

Бель изобретения — расширение функциональных воэможностей импульсного стабилизатора постоянного напряжения путем увеличения диапазона изменения коэффициента эаполнвния импульсов напряжения.

Укаэанная цель достигается тем, что импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содерщащий -двухтакт978130 ный прео бр аз о вател ь напряжения на транзисторах, выходом соединенный через выпрямитель и фильтр с выходными зажимами импульсного стабилизатора, соединенными через усилитель рассогласования с одним из входов ком паратора, другим входом соединенного с выходом генератора пилообразного напряжения, входом подключенного к выходу; генератора тактовых импульсов, 10

)выход компаратора соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к входам второго

М третьего элементов И-НЕ, другими входами соединенных с выходами Ттриггера и входами первого усилителя мощности, а выходами — с нходами RSтриггера, выходы которого подключены к входам второго усилителя мощности, причем выходные обмотки трансформаторон усилителей мощности соединены последовательно и подключены к базо-. вым цепям транзисторов днухтактного . преобразователя напряжения, снабжен формирователем импульсов, вход которого подключен к генератору тактоных о импульсон, прямой выход соединен с входом Т-триггера, а инверсный — с вторым входом укаэанного первого элемента И-НЕ.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения; на фиг.2 временные диаграммы напряжений н различных точках схемы.

Силовая часть схемы импульсного стабилизатора постоянного напряжения содержит двухтактный преобразователь напряжения, постоянный, например по полумостоной схеме и содержит транзисторы 1 и 2, конденсаторы 3 и 4, трсьнсформатор 5, выпрямитель б, 40 фильтр 7, подключенный к выходным зажимам импульсного стабилизатора.

Управляющая часть состоит из гене" ратора 8 тактовых импульсов, соединенного с генератором 9 пилообразно- 45 го напряжения и формирователем 10 импульсов ° Выход генератора 9 пилообразного напряжения подключен к входу компаратора 11, другой вход которого соединен с выходом усилителя 12 рас- @ согласования. Один из входов усилителя 12 рассогласования подключен к источнику 13 опорного напряжения, а другой вход — к выходному зажиму стабилизатора. Выход компаратора 11 подключен к входу первого элемента

И-НЕ 14, другой вход которого соединен с инверсным выходом формирователя 10 импульсов, прямой выход которого подключен к счетному входу T-триггера 15. Выходы T-триггера 15 подклю-60 чены к входам первого усилителя 16 мощности, второго и третьего элементов И-НЕ 17 и 18. Другие входы элементов И-НЕ 17 и 18 подключены к выходу элемента И-НЕ 14, а выходы — 65 к. входам RS-триггера 19, выходы ко= торого подключены к входам усилителя.

20 мощности.

Обмотки трансформаторов 21 и 22 соединены последовательно и включены в базовые цепи транзисторов 1 и 2.

На фиг.2 представлены временные ,диаграмйы напряжений в различных точках сх мы: 23 - на выходе генератора 8 тактовых импульсов; 24 на прямом ныходе формирователя 10

:импульсов; 25 — на выходе генератора

9 пилообразного напряжения1 26 — на выходе компаратора 11; 27 — на выходе Т-триггера 15; 28 — на выходе логического элемента 14 29 — на выходе логического элемента 17 (18);

30 — на выходе RS-триггера 19; 31 на базе транзистора 1 (2) двухтактного преобразователя напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Пилообразное напряжение, поступающее с выхода генератора 9, преобразуется компаратором 11 в прямоугольные импульсы, длительность которых определяется величиной напряжения на выходе усилителя 12 рассогласования.

Широтно-модулированные импульсы с выхода компаратора 11 и импульсы с инверсного выхода формирователя 10 поступают на входы элемента И-НЕ 14.

Широтно-модулированные импульсы с выхода элемента И-НЕ 14 и импульсы с выхода Т-триггера 15 подаются на входы элементов 17 и 18, с ныходов которых широтно-модулиронанные импульсы подаются на входы RS-xpzrpepa 19.

Прямоугольные импульсы на выходах

RS-триггера 19 смещены но времени относительно импульсов на выходах Ттриггера 15 на величину, равную длительности широтно-модулиронанных импульсов на выходе элемента И-НЕ 14.

С выходов Т-триггера 15 и RS-триггера 19 импульсы поступают на входы усилителей 16 и 20 мощности соответственно. Фаэировка усилителей 16 и 20и трансформаторов 21 и 22 выбирается таким образом, чтобы напряжения на базах транзисторов 1 (2) силоного преобразователя имели вид, аналогичный сигналу на диаграмме 31. Как видно из диаграммы, время открытого состояния транзистора 1 (2) силового преобразователя и о равно длительности хода пилообразного напряжения с момента окончания импульса формирователя до момента сравнения напряжений пилы и усилите ля рассогласования с учетом времени задержки сигнала в компараторе а1Ъ

Так как транзисторы 1 или 2 открываются в момент окончания импульса

978130 формирователя, то при длительности импульса формирователя а1„, большей, чем время задержки в компараторе аВ, укаэанная задержка не ограничи,вает минимальное время открытого сос- тояния транзисторов силового преобразователя, что расширяет функциональные воэможности импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Предлагаемое устройство особенно эффективно при повышенных частотах преобразования, когда относительное время задержки сигнала в компараторе становится существенным.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий двухтакт. ный преобразователь напряжения на транзисторах, выходом соединенный через выпрямитель и фильтр с выходными зажимами импульсного стабилизатора, соединенными через усилитель рассогласования с одним из входов компаратора, другим входом соединен- I ного с выходом генератора пилообраз,ного напряжения, входом подключенного к выходу генератора тактовых импульсов,. выход компаратора соединен с первым входом первого элемента

И-НЕ, выход которого подключен к входам второго и третьего элементов И-НЕ, другими входами соединенных с выхо дами Т-триггера и входами первого усилителя мощности, а выходами — с входами RS-триггера, выходы которого подключены к входам второго усилителя мощности, причем выходные обмотки трансформаторов усилителей мощностей соединены последовательно и подключены к базовым цепям транзисторов двухтактного преобразователя напряжения, отличающийся !

:тем, что, с целью расширения функ-!

$ циональных воэможностей импульсного стабилизатора путем увеличения диа пазона изменения коэффициента заполнения импульсов напряжеиия, он снабжен формирователем импульсов, вход

2О которого подключен к генератору товых импульсов, прямой выход сое- . динен входом Т-триггера а инверсныйс вторым входом укаэанного первого элемента И-НЕ.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

9 479101, кл. G 05 F 1/64, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

30 9 591846, кл. G 05 F 1/64, 1978 °

1 978130

27

Составитель В.11ишевский

Редактор Ю.Середа Техред Е.Харитончик Корректор, Г.Решетник

Закаэ 9218/64 Тираж 914 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проктная,4