CS209696B1 - Zapojení stejnosměrného zdroje napájecího napětí s lineární regulaci - Google Patents

Abstract

Vynález popisuje zapojení stejnosměrného zdroje napájecího napětí s lineární regulací s omezeným příkonem regulačního členu. Impulsní generátor se vstupní svorkou je spojen se spínacím obvodem, jehož výstup je spojen s regulačním obvodem a přes oddělovací diodu s výstupem impulsního regulátoru, který je ještě spojen přes Zenerovu diodu s prvním vstupem diferenciálního zesilovače. Druhý vstup zesilovače je spojen s výstupní svorkou, s řídicím obvodem opatřeným svorkou vstupních veličin a výstupem spojeným s regulačním obvodem. Výstup diferenciálního zesilovače je spojen s impulsním regulátorem a přes hradlo se spínacím obvodem . Vynález najde uplatnění zejména u rychlých elektronicky programovatelných zdrojů a také u ručně řízených napájecích zdrojů, kde je vzhledem k požadované vysoké přesnosti použita k řízení smyčky s lineární regulací.

Description

(54) Zapojení stejnosměrného zdroje napájecího napětí s lineární regulaci

Vynález popisuje zapojení stejnosměrného zdroje napájecího napětí s lineární regulací s omezeným příkonem regulačního členu.

Impulsní generátor se vstupní svorkou je spojen se spínacím obvodem, jehož výstup je spojen s regulačním obvodem a přes oddělovací diodu s výstupem impulsního regulátoru, který je ještě spojen přes Zenerovu diodu s prvním vstupem diferenciálního zesilovače. Druhý vstup zesilovače je spojen s výstupní svorkou, s řídicím obvodem opatřeným svorkou vstupních veličin a výstupem spojeným s regulačním obvodem. Výstup diferenciálního zesilovače je spojen s impulsním regulátorem a přes hradlo se spínacím obvodem .

Vynález najde uplatnění zejména u rychlých elektronicky programovatelných zdrojů a také u ručně řízených napájecích zdrojů, kde je vzhledem k požadované vysoké přesnosti použita k řízení smyčky s lineární regulací.

209696·

Vynález se týká zapojení stejnosměrného zdroje napájecího napětí s lineární regulací s omezeným příkonem regulačního clenu.

U stejnosměrných napájecích zdrojů se v současné době přechází na bezztrátovou regulaci s použitím různě zapojených impulsních zdrojů. Výhodou impulsních napájecích zdrojů je nepatrný ztrátový příkon a tím menší nároky na chlazení výkonových prvků. Jsou však oblasti, kde je použití výkonového prvku s lineárním řízením nezbytné. Toto řešení je například nutné tehdy, kdy je regulační prvek zapojen přímo do obvodu regulační smyčky s lineárním řízepím s cílem dosažení velké rychlosti a přes/nosti regulace. Tato nutnost se objevuje nápříklad ú rychlých, elektronicky řízeních programovatelných zdrojů. j

V takových případech se opět musí řešit otázka příkonu regulačního prvku, tj . většinou výkonového tranzistoru. Kromě toho u běžně zapojených zdrojů s širokým rozsahem výstupního napětí jsou kladeny vysoké požadavky na sítový napájecí zdroj, jenž musí být dimenzován na více než dvojnásobek maximálního odebíraného výkonu.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje zapojení stejnosměrného zdroje napájecího napětí s lineární regulací, jehož podstatou je, že vstupní svorka je spojena s impulsním regulátorem a se spínacím obvodem, jehož výstup je spojen s regulačním obvodem a přes oddělovací diodu s výstupem impulsního regulátoru, který je spojen přes Zenerovu diodu s prvním vstupem diferenciálního zesilovače, jehož druhý vstup je spojen s výstupní svorkou, s řídícím obvodem opatřeným svorkou vstupních veličin a výstupem spojeným s regulačním obvodem, přičemž výstup diferenciálního zesilovače je spojen s impulsním regulátorem a přes hradlo se spínacím obvodem.

Hlavní předností zapojení je, že vykazuje malý ztrátový příkon impulsní regulace, velkou rychlost odezvy a vysokou přesnost lineární regulace. Nevyžaduje maximální parametry a výkonové předimenzovali! napájecího sítového zdroje, přičemž splňuje podmínku vysoké přesnosti na výstupu zdroje.

Vynález blíže objasní blokové schéma na přiloženém výkrese. Zapojení tvoří spínací obvod 2. a impulsní regulátor j_, jejichž vstupy jsou spojené se vstupní svorkou 10. Druhý vstup spínacího obvodu 2_ je spojen přes hradlo £ s diferenciálním' zesilovačem 3 a druhým vstupem impulsního regulátoru J_. Výstup spínacího obvodu 2_ je spojen jednak přes oddělovací diodu 7. ^s impulsním regulátorem 1 a jednak s regulačním obvodem 5_ spojeným s řídicím obvodem a výstupní svorkou 12, která je spojena se vstupem řídícího obvodu 6_ a s jedním vstupem diferenciálního zesilovače 3. Jeho druhy vstup je spojen přes Zenerovu diodu 8_ s výstupem impulsního generátoru _1_. Svorka 1 1 vstupních veličin je spojena s řídicím obvodem 6_.

Spínací obvod 2. tvoří elektronický spí-

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   Zapojení stejnosměrného zdroje napájecího napětí s lineární regulací vyznačené tím, že vstupní svorka /10/ je spojena s impulsním regulátorem /1/ a se spínacím obvodem /2/, jehož výstup je spojen s regulačním obvodem /5/ a přes oddělovací diodu /7/ s výstupem impulsního regulátoru /1/, který je spojen přes Zenerovu diodu /8/ s prvním naČ, například výkonový tranzistor. Funkci řídícího obvodu 6_ vykonává D/A převodník a regulační obvod 5_ tvoří rovněž výkonový tranzistor. Vstupní neregulované napětí se přivádí ze vstupní svorky 10 na bezztrátový impulsní regulátor a spínací obvod 2_. Výstupní napětí spínacího obvodu 2_ je přivedeno přímo na regulační obvod 5_, zatímco výstupní napětí impulsního regulátoru _1_ je přivedeno na regulační obvod 5_ přes oddělovací diodu 7_, Regulační obvod 5 tvoří s řídicím obvodem uzavřenou regulační smyčku s· lineární regulací.

   Výstupní napětí zdroje je závislé na vstupní veličině, například na číslicovém údaji, přivedené na vstup řídicího obvodu _ó ze svorky 1 1 vstupní veličiny. Diferenciální zesilovač 3.» jenž má jeden vstup připojen na výstupní napětí zdroje a druhý vstup přes Zenerovu diodu 8_ na výstup impulsního regulátoru _1_, ovládá svým výstupem jednak impulsní regulátor _£ ^a jednak hradlo j4, které při určitém napětí na výstupu diferenciálního zesilovače 3 sepne spínací obvod
2. 2.

   V ustáleném stavu je mezi oběma vstupy diferenciálního zesilovače 3. udržována nulová odchylka, to znamená, že na výstupu impulsního regulátoru J_ je udržováno napětí o úbytek na Zenerově diodě 8, vyšší než výstupní napětí zdroje. Na regulačním obvodu .5 je tedy udržováno napětí rovné napětí na Zenerově diodě 8_, zmenšené o úbytek na oddělovací diodě 7_. Toto napětí na regulačním obvodu 5_ se udržuje konstantní a nezávislé na výstupním napětí zdroje. Vhodnou volbou napětí Zenerovy diody j3 se může zvolit takové minimální napětí na regulačním obvodě _5, které je ještě postačující k jeho normální funkci.

   Při náhlé změně vstupní veličiny na vstupu řídicího obvodu 6 by mohlo dojít k situaci, kdy by omezená rychlost odezvy impulsního regulátoru _1_ nestačila na požadovaný rychlý nárůst napětí na vstupu regulačního obvodu 5.. V takovém případě se náhle zvětší regulační odchylka na výstupu diferenciálního zesilovače 3_ a tato zvětšená odchylka sepne přes hradlo 4 spínací obvod 2.

   Tím se na vstup regulačního obvodu 5. dostane po dobu odezvy impulsního regulátoru £ plné vstupní neregulované napětí a lineární regulační smyčka, sestávající z řídicího obvodu 6_ a regulačního obvodu 5 může bez jakéhokoliv zpoždění plnit svou funkci.

   Po ustálení výstupního napětí impulsního regulátoru _1_ na nové hodnotě se regulační odchylka na výstupu diferenciálního zesilovače 3_ zmenší a spínací obvod 2. se přes hradlo 4. opět rozepne.

   Vynález najde uplatnění zejména u rychlých, elektronicky programovatelných zdrojů a také u ručně řízených napájecích zdrojů, kde je vzhledem k požadované vysoké přesnosti použita k řízení smyčka s lineární regulací.

   vstupem diferenciálního zesilovače /3/, jehož druhý vstup je spojen s výstupní svorkou /12/, s řídicím obvodem /6/ opatřeným svorkou /11/ vstupních veličin a výstupem spojeným s regulačním obvodem /5/, přičemž výstup diferenciálního zesilovače /3/ je spojen s impulsním regulátorem /1/ a přes hradlo /4/ se spínacím obvodem /2/.