RU1781789C - Стабилизирующий источник напр жени посто нного тока - Google Patents

Abstract

Использование: вторичные источники электропитани  радиоэлектронной аппаратуры . Сущность изобретени : повышение динамического коэффициента стабилизации выходного тока. Устройство содержит задающий генератор (1), два D-триггера (2 и 3), формирователь импульса сброса (4), блок разр да (5), два пороговых элемента (6 и 7). два согласующих усилител  (8 и 9), два импульсных трансформатора (10 и 11), управл емый преобразователь напр жени  (16), выпр митель (17), сглаживающий фильтр

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использова ни  гфи реализации вторичного электропитани  р а- диоэлектронной аппаратуры.

Известны стабилизирующие источники питани  по авт.св.СССР № 1336173, кл. Н 02 М 3/335 и по авт.св. № 1339810, кл. Н 02 М 3/335. Стабилизирующий источник питани  по авт.св.СССР № 1336173, кл. Н 02 М 3/335 содержит управл емый преобразователь напр жени , выпр митель, сглаживающий фильтр, линейный стабилизатор тока, формирователь импульсов переключени , задающий генератор, два формировател  коротких импульсов,RS-триггер, два элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ, триггер Шмитта, три импульсных трансформатора.

Стабилизирующий источник питани  по авт.св. СССР Ns 1339810. кл. Н 02 М 3/335 содержит регулируемый инвертор, выпр митель , LC-фильтр, датчик тока, пороговое устройство, задающий генератор, делитель частоты, формирователь коротких импульсов , элемент НЕ, два элемента И, RS-триггер .

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока по авт.св. СССР ISfe 1453550, кл. Н 02 М 3/335.

Стабилизирующий источник содержит регулирующий узел, включающий в себ  транзисторный ключ, задающий генератор, элемент И, триггер, формирователь импульсов , врем задающий конденсатор, блок

VI 00

ч

00 Ч

разр да, импульсный трансформатор, выпр митель , сглаживающий фильтр. В состав устройства вход  т также делитель напр жени , блок опорного напр жени , усилитель посто нного тока, дифференциальный опт- рон.

Целью изобретени   вл етс  повышение динамического коэффициента стабилизации выходного тока.

Эта цель достигаетс  тем, что в стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока, содержащий задающий генератор 1. первый 2 и второй 3 D-тригге- ры, формирователь импульса сброса 4, блок разр да, первый 6 и второй 7 пороговые элементы, первый 8 и второй 9 согласующие усилители, первый 10 и второй 11 импульсные трансформаторы, управл емый преобразователь напр жени  16, выпр митель 17, сглаживающий фильтр 18, оптрон 12, узел защиты 13. источник тока 14 дополнительно введены: узел вольтодобавки 15 и узел коррекции управлени  оптроном 19.

Узел вольтодобавки 15 состоит из двух последовательно включенных резисторов и выпр мительного диода, анод которого включен между этими резисторами, а катод подсоединен к эмиттеру транзистора источника тока 14 Узел вольтодобавки 15 увеличивает (уменьшает) ток зар да врем - задающего конденсатора С при уменьшении (увеличении) напр жени  питающей сети переменного тока, что приводит к соответствующему изменению, длительности ШИМ импульсов Таким образом(узел вольтодобавки 15 выполн ет функцию опережени  по фазе, подава  изменени  напр жени  питающей сети переменного тока на формирователь ШИМ, мину  цепь обратной св зи, тем самым повыша  динамический коэффициент стабилизации выходного тока.

Узел коррекции управлени  оптроном 19 состоит из последовательно включенных стабилитрона и резистора, и конденсатора, включенного параллельно стабилитрону и резистору. Узел коррекции управлени  оптроном 19 обеспечивает требуемую оптимальную крутизну нарастани  тока через светодиод оптрона и форсирование тока в начальный момент действи  импульса перегрузки . Следовательно, узел коррекции управлени  оптроном обеспечивает оптимальную точку на ВАК светодиода оптрона , что в свою очередь приводит к увеличению динамического коэффициента стабилизации выходного тока.

На фиг.1 изображена функциональна  схема стабилизирующего источника напр жени  посто нного тока. Устройство (фиг,1)

содержит задающий генератор 1, первый 2 и второй 3 D-триггеры, формирователь импульса сброса 4, блок разр да 5, первый 6 и второй 7 пороговые элементы, первый 8 и

второй 9 согласующие усилители, первый 10 и второй 11 импульсные трансформаторы, управл емый преобразователь напр жени  16, выпр митель 17, сглаживающий фильтр 18, оптрон 12, узел защиты 13, источник тока

0 14. узел вольтодобавки 15, узел коррекции управлени  оптроном 19, а также входные выводы 21,22, предназначенные дл  подачи опорных напр жений, входные выводы 23, 24, предназначенные дл  подключени  пер5 вичного источника питани  (выпр мленное напр жение сети), входной вывод 20 дл  подключени  сети переменного тока, выходные выводы 25, 26 дл  подключени  нагрузки .

0 Выход задающего генератора 1 подклю- к первому и второму D-триггерам 2,3 Выход D-триггера 2 соединен с входом формировател  импульсов сброса 4, выход которого соединен с управл ющим входом

5 блока разр да 5, питающий выход которого соединен с выходом источника тока 14 и входами пороговых элементов 6 и 7. Параллельно блоку разр да 5 подключен врем за- дэющий конденсатор С. Пороговые

0 элементы 6, 7 вторыми входными выводами соединены с выходами D-триггера З. Выходы пороговых элементов 6, 7 через первый 8 и второй 9 согласующие усилители, а также импульсные трансформаторы 10 и 11

5 соединены с управл ющими выводами управл емого преобразовател  напр жени  16. Питающий вход преобразовател  напр жени  16 соединен с выводами 23, 24. Вход выпр мител  17 соединен с выходом преоб0 разовател  напр жени  16. Вход сглаживающего фильтра 18 соединен с выходом выпр мител , а выход соединен с выходными выводами 25,26, а также через узел коррекции управлени  оптроном 19 соединен с

5 входом оптрона 12. Выход оптрона 12 соединен с входным выводом 21, устройством защиты 13, питающим входом источника тока 14 и выходом узла вольтодобавки 15. Управл ющий выход источника тока 14

0 соединен с входным выводом 22. Вход узла вольтодобавки соединен с входным выводом 21.

На фиг.2 представлены временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие работу

5 стабилизирующего источника.

Устройство работает следующим образом .

В момент времени to по фронту импульса задающего генератора рис.А осуществл етс  переключение триггеров 2 и 3. Пусть

при этом сигнал на пр мом выходе триггеров 2 и 3 принимает состо ние лог, О, а на инверсном лог, 1, рис, Б,В. Сигнал с пр мого выхода триггера 2 поступает на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ формиро- вател  импульса сброса, на выходе которого формируетс  импульс рис. Г, который через блок разр да в момент времени ц разр жает врем задающий конденсатор С рис.Д. Напр жение с врем задающего конденса- тора подаетс  на один из входов пороговых элементов 6 и 7, выполненных на КМОП элементах 2И-НЕ. В момент времени ti рис.Е на выходе порогового элемента б по вл етс  уровень лог, 1, так как на другой вход элемента 6 с пр мого выхода триггера 3 подаетс  уровень лог.0. С выхода элемента б напр жение лог.1 через согласующий усилитель 8 и импульсный трансформатор 10 подаетс  на управл в- мый преобразователь напр жени  16 и отпирает транзистор Т1. При этом транзистор Т2 заперт, так как на выходе порогового элемента 7 сигналом с инверсного выхода триггера 3 поддерживаетс  уровень лог.0. В момент времени ti врем задающий конденсатор С начинает зар жатьс  током, протекающим через фотодиод оптрона 12 и в момент времени г напр жение на врем - задающем конденсаторе С достигает поро- га срабатывани  порогового элемента б рис.Д, на его выходе по вл етс  уровень лог.0 и транзистор Т1 управл емого преобразовател  напр жени  16 закрываетс , рис.3.

В момент времени т.з по положительному фронту импульса задающего генератора

Iсосто ни  выходов триггеров 2 и 3 измен ютс  на противоположные и формируетс  импульс сброса врем зэдающего конденса- тора С рис.Б, В, Г, В момент времени t4 напр жение на конденсаторе С достигает нул  и теперь уже на выходе порогового элемента 7 формируетс  уровень лог.1, рис.Ж, в то врем  как пороговый элемент 6 заблокирован уровнем лог 1 пр мого выхода триггера 3. Сигнал лог.1 с выхода порогового элемента 7 через согласующий усилитель 9 и импульсный трансформатор

I1подаетс  на вход управл емого преобра- зовател  напр жение 16 и отпирает транзистор Т2 рлс.З. В момент времени ts, рис.Д, напр жение на врем задающем конденсаторе С достигает порогового значени , на выходе порогового элемента 7 по вл етс  уровень лог.0 и транзистор Т2 запираетс , рис.Ж,3. Далее процессы переключений в схеме повтор ютс .

Стабилизаци  выходного напр жени  осуществл етс  путем изменени  момента

времени выключени  пороговых элементов 6 и 7 и транзисторов управл емого преобразовател  напр жени  16, который определ етс  величиной тока зар дки врем задающего конденсатора С. При увеличении (уменьшении) выходного напр жени  увеличиваетс  (уменьшаетс ) ток через светодиод оптрона 12, что в свою очередь приводит к увеличению (уменьшению) тока фотодиода оптрона 12, тока источника тока 14 и тока зар да врем задающего конденсатора С. При этом уменьшаетс  (увеличиваетс ) врем  выключени  пороговых элементов 6 и 7, длительность импульсов управл емого преобразовател  напр жени , а также уменьшаетс  (увеличиваетс ) выходное напр жение.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока, содержащий управл емый преобразователь напр жени , питающий вход которого соединен с выводами дл  подключени  первичной сети посто нного тока, а управл ющие входы с соответствующими выходами импульсных трансформаторов, входы последних соединены с выходами пороговых элементов, выпр митель , вход которого подключен к выходу преобразовател  напр жени , сглаживающий фильтр, вход которого соединен с выходом выпр мител , а выход соединен с выводами дл  подключени  нагрузки, а также с входными выводами оптрона, задающий генератор, выход которого подключен к входам двух D-триггеров, пр мой выход первого D-триггера подключен через формирователь импульсов сброса к управл ющему входу блока разр да, параллельно которому подключен врем задающий конденсатор , пр мой выход второго D-триггера подключен к одному из входов второго порогового элемента, вторые входы пороговых элементов подключены к питающему входу блока разр да и через источник тока к выходным выводам оптрона, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  динамического коэффициента стабилизации выходного тока, в него введены узел вольтодобавки, выполненный на резистив- ном делителе напр жени , подключенном между общим выводом и выводом дл  подключени  сети переменного тока, и диоде, включенном между средним выводом указанного делител  и эмиттером транзистора источника тока, узел коррекции управлени  оптрона, выполненный на последовательно включенных стабилитроне и резисторе, и конденсаторе, включенном параллельно

   стабилитрону и резистору, причем анод ста- да оптрона, а резистор подключен к выходу билитрона подсоединен к выводу фотодио- сглаживающего фильтра.

   фуг./

   В Г

   Л € Ж

   1

   19 II

   Q1 ГпР

   1

   п