Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в блоках питани устройств автоматики и вычислительной техники. Известен импульсный стабилизатор напр жени (ИСН), содержащий источни опорного напр жени , двухкаскадный дифференциальный усилитель, генератор пилообразного напр жени , силовой ключ, LCD-фильтр, регулирующие транзисторы, обладающий относительно высокой динамической стабильностью выходного напр жени при скачкообраз ных изменени х тока нагрузки 1 }, Недостатками известного ИСН вл ютс низкий КПД в режиме переходного процесса и сложность схемы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс ИСН, содержащий между своим входом и выхо дом последовательно соединенные сило вой ключ и LCD-фильтр, делитель напр жени , включенный параллельно выходным клеммам, усилитель ошибки, инвер тирующим входом подключенный к выходу делител напр жени , источник опо ного напр жени , включенный между инвертирующим входом усилител ошиЬки и общей шиной, компаратор широтно импульсного модул тора, неинвертирующим входом подключенный к выходу усилител ошибки, выходом - к управл кхцёму входу силового ключа, генератор пилообразного напр жени , выходом напр жени пилообразной формы соединенный с инвертирующим входом компаратора щиротно-импульсного модул тора 2. Недостатком известного ИСН зп ет с высока динамическа нестабильность выходного напр жени при сбросе тока нагрузки, так как при этом возникает всплеск напр жени на выходе , обусловленный тем, что величина тока в индуктивности LCD-фильтра определ етс током нагрузки и мгновенно изменитьс не может. При значительном скачке тока нагрузки выбросы напр жени , возникающие на выходе стабилизатора, могут привести к выходу из стро аппаратуры, получающей от него питание. Цель изобретени - уменьшение амплитуды выброса выходного напр жени ИСН при сбросе тока нагрузки. Поставленна цель достигаетс тем, что в ИСН, содержащий между своим входным и выходным вьшодами последовательно, соединенные первый силовой ключ и LCD-Фильтр, делитель напр жени , включенный параллельно выходным клеммам, усилитель ошибки, инвертирующим входом соединенный с выходом делител напр жени , источник опорного напр жени , включенный между неинвертирующим входом усилител ошибки и общей шиной, компаратор широтно-импульсного модул тора, неинвертирукщим входом соединенный с выходом усилител ошибки, генератор пилообразного напр жени , выходом напр жени пилообразной формы подключенный к инвертирующему входу компаратора .широтно-импульсного модул тора , введены триггер, логический элемент И, второй силовой ключ, резистор и импульсный узел в генераторе пилообразного напр жени , формирующий импульс отрицательной пол рности во врем обратного хода напр жени пилообразной формы, причем информационный вход триггера соединен с выходом компаратора широтно-импульсного модул тора и первым входом логического элемента И, второй вход которого подключен к пр мому выходу триггера, выход логического элемента И соединен с управл кщим входом первого силового ключа, тактовый вход триггера подключен к импульсному узлу Б генераторе пилообразного напр жени , инверсный выход триггера соединен с управл ющим входом второго силового ключа , который последовательно с резистором включен параллельно выходным клеммам. . На чертеже приведена функциональна схема предлагаемого устройства. ИСН содержит между своим входом и выходом последовательно включенные первый силовой ключ 1 и LCD-фильтр 2, в свою очередь состо щий из дроссел 3, конденсатора 4 и замыкакщего диода 5. Первый вывод дроссел 3 соединен с выходом первого силового ключа 1, второй - с выходом ИСН, замыкающий диод 5 катодом подключен к выходу первого силового 1, анодом к общей шине. Конденсатор 4 совместно с делителем 6 напр жени включен параллельно выходным выводам. Выход делител 6 напр жени подсоединен к инвертирующему входу усилител 7 ошибки. Источник 8 опорного напр жени включен между неинвертирующим входом усилители 7 ошибки и общей шиной. Выход усилитнл 7 ошибки соединен с неинвертирующим входом компаратора широтно-импульсного модул тора 9. Генератор 10 пилообразного Напр жени выходом 11 напр жени пилообразной формы соединен с инвертирующим входом компаратора широтно-импульсного модул тора 9, импульсным выходом 12 - с тактовым входом триггера 13. Информационный вход триггера 13 соединен с выходом компаратора широтно-импульсного модул тора 9 и первым входом логического элемента И 14, второй вход которого подключен к пр мому выходу триггера 13. Инверсный выход триггера 13 соединен с управ к цим входом второго силового ключа 15, который последовательно с резистором 16 подключен параллельно выходным клеммам.The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply units for automation devices and computer equipment. A pulsed voltage regulator (ISN) is known, which contains a reference voltage source, a two-stage differential amplifier, a saw-tooth voltage generator, a power switch, an LCD filter, control transistors, which have a relatively high dynamic stability of the output voltage at load current jumps 1 } The disadvantages of the known SRI are the low efficiency in the transient mode and the complexity of the circuit. The closest to the invention to the technical essence is the SIV containing between its input and output serially connected power switch and LCD filter, voltage divider connected in parallel with the output terminals, error amplifier, inverter input connected to the output voltage, a voltage source connected between the inverting input of the amplifier error and a common bus, a comparator of a pulse-width modulator, a non-inverting input connected to the output of the error amplifier, an output to the control A power key input, a sawtooth voltage generator, a sawtooth voltage output connected to the inverting input of a comparator of a pulse-width modulator 2. A disadvantage of the known ACI is a high dynamic instability of the output voltage when the load current drops, as this results in a surge output voltage, due to the fact that the magnitude of the current in the inductance of the LCD filter is determined by the load current and cannot change instantly. With a significant increase in the load current, voltage surges arising at the output of the stabilizer can lead to failure of the equipment that receives power from it. The purpose of the invention is to reduce the amplitude of the discharge of the output voltage of the SPE when the load current is reset. The goal is achieved by the fact that, in an SIV containing between its input and output outputs in series, a first power switch and an LCD Filter are connected, a voltage divider connected in parallel with the output terminals, an error amplifier, an inverting input connected to the output of a voltage divider, a reference source voltage connected between the non-inverting input of the error amplifier and the common bus, a comparator of a pulse-width modulator, a non-inverting input connected to the output of the error amplifier, a sawtooth generator A trigger, a sawtooth voltage output connected to the inverter input of a comparator. Pulse width modulator, a trigger, a logic element AND, a second power switch, a resistor and a pulse node in the sawtooth generator are introduced, forming a negative polarity pulse during the reverse stroke voltage sawtooth, with the trigger information input connected to the output of the comparator pulse-width modulator and the first input of the logic element And, the second input of which is connected to the pr The output of the trigger, the output of the logic element I is connected to the control input of the first power switch, the clock input of the trigger is connected to the pulse node B by the sawtooth generator, the inverse output of the trigger is connected in series with the resistor connected in parallel to the output terminals . . The drawing shows a functional diagram of the proposed device. The main power switch 1 and the LCD filter 2, in turn, consisting of Drossel 3, capacitor 4 and the trailing diode 5, contain a power supply unit between its input and output, the first output of Drossel 3 is connected to the output of the first power switch 1, the second with output ICS, the closing diode 5 cathode connected to the output of the first power 1, the anode to a common bus. The capacitor 4, together with the voltage divider 6, is connected parallel to the output terminals. The output of the voltage divider 6 is connected to the inverting input of the error amplifier 7. The source 8 of the reference voltage is connected between the non-inverting input of error amplifiers 7 and the common bus. The output of the error amplifier 7 is connected to the non-inverting input of a pulse-width modulator comparator 9. The generator 10 of the saw-tooth Voltage by the output voltage 11 of a saw-tooth is connected to the inverting input of a comparator pulse-width modulator 9, a pulse output 12 with a clock input of the trigger 13. Information the trigger input 13 is connected to the output of a pulse-width modulator comparator 9 and the first input of an AND 14 logic element, the second input of which is connected to the forward output of the trigger 13. The inverse output of the trigger 13 connected to control with the input of the second power switch 15, which is connected in series with the resistor 16 in parallel with the output terminals.
иен работает следующим образом.yen works as follows.
В установившемс режиме при постоЯННОМ сопротивлении нагрузки напр жение , на нагрузке (без учета пульсаций ) поддерживаетс нд уровне, определ емом действием петли обратной св зи, воздействующей на длительность импульсов, управл ющих первым силовым ключом 1. При этом на пр мом выходе триггера 13 устанавливаетс высокий логический уровень, на инверсном выходе - низкий, поэтому второй .силовой ключ 15 разомкнут, а им.пульсы с выхода компаратора широтно-импульсного модул тора 9 через логический элемент И 14 беспреп тственно про7СОДЯТ на -управл ющий вход первого силового ключа 1. Этот процесс проис (ходит в интервал времени 0-Ц . В момент скачкообразного изменени ток нагрузки (уменьшени ) напр жение на выходе ИСН начинает возрастать, так как энерги , накопленна в дросселе 3, расходуетс на зар д конденсатора 4. Первый силовой ключ 1 запираетс , ближайший тактовый импульс и переводит триггер 13 в противоположное состо ние, на его выходе по вл етс потенциал логической 1 , который замыкает второй силовой ключ 15 Конденсатор 4 начинает разр жатьс с посто нной времени, определ емой параметрами конденсатора 4 и резистора 16. Величина резистора 16 выбираетс из услови максимального тока нагрузки , предшествовавшего скачкообразному сбросу тока нагрузки. Когда напр жение на выходе ИСН входит в зону статической нестабильности, на выходе компаратора широтно-импульсного модул тора 9 по вл етс импульс. Но замыкание первого силового ключа 1 происходит не раньше, чем триггер 13 возвращаетс в состо ние логической 1 на пр мом выходе. Этим достигаетс исключение возможной положительной обратной св зи по току нагрузки при скачкообразном увеличении .сопротивлени нагрузки. В момент времени tjнапр жение на выходе ИСН вновь начинает возрастать, как ток в дросселе 3 в это врем имеет уже меньшую величину, то к моменту прихода ближайшего тактового импульса tj амплитуда выброса меньше . Таким образом, введение второго силового ключа 15 и схемы управлени , им позвол ет шунтировать выход предлагаемого йен, предотвраща недопустиi«ie выбросы выходного напр жени . При этом рассе ние избыточной энергии, накопленной в дросселе 3 и конденсаторе 4 в основном осуществл етс резистором 16, а второй силовой ключ 15, в качестве которого используетс бипол рный транзистор, не требует дополнительного теплоотвода .In steady-state mode with constant load resistance, the voltage at the load (without ripples) is maintained at the level determined by the action of the feedback loop affecting the duration of the pulses controlling the first power switch 1. At the direct output of the trigger 13 is set high logic level, at the inverse output - low, therefore, the second power switch 15 is open, and the pulses from the output of the comparator of the pulse-width modulator 9 through the logical element AND 14 uninterruptedly7 the control input of the first power switch 1. This process occurs (goes in the time interval 0-Ts. At the time of a sudden change in the load current (decrease), the voltage at the output of the power supply unit begins to increase, as the energy stored in the choke 3 is consumed for charging the capacitor 4. The first power switch 1 is locked, the nearest clock pulse and transmits the trigger 13 to the opposite state, at its output appears the potential of logical 1, which closes the second power switch 15 The capacitor 4 begins to discharge with a constant time The parameters of the capacitor 4 and the resistor 16. The magnitude of the resistor 16 is selected from the condition of the maximum load current preceding the abrupt discharge of the load current. When the voltage at the output of the ISN enters the zone of static instability, a pulse appears at the output of the comparator of the pulse-width modulator 9. But the closure of the first power switch 1 occurs no earlier than the flip-flop 13 returns to the logical 1 state at the forward output. This achieves the elimination of possible positive feedback on the load current with an abrupt increase in the load resistance. At the time tj, the voltage at the output of the power supply system starts to increase again, as the current in the inductor 3 has a smaller value at that time, then by the time of arrival of the nearest clock pulse tj, the ejection amplitude is less. Thus, the introduction of the second power switch 15 and the control circuit allows them to shunt the output of the proposed yen, preventing inadvertent discharge of the output voltage. In this case, the excess energy accumulated in the choke 3 and the capacitor 4 is mainly dissipated by the resistor 16, and the second power switch 15, which uses a bipolar transistor, does not require additional heat sink.
JJ