SU1334134A1 - Импульсный стабилизатор напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , и может быть использовано в качестве вторичного источника питани  радиоаппаратуры. Цель изобретени  - уменьшение времени установлени  выходного напр жени  без перерегулировани  при включении стабили0 УЙ i затора в широком диапазоне изменени  нагрузки. Стабилизатор содержит ре- .гулирующий транзистор Г, LCD-фильтр 2 и двухканальную цепь управлени . Один канал содержит блок сравнени  3,широтно-импульсный модул тор (ПММ) 4,второй канал - релейный элемент 6 с гистерезисной характеристикой, датчик тока 8, включенный в цепь конденсатора LCD-фильтра, и логический элемент НЕ 9. Оба канала через логический элемент И 7 подсоединены к входу регулирующего транзистора 1. Повьшение быстродействи  стабилизатора при включении достигаетс  за счет работы сначала релейного канала, а затем канала ШИМ. В стабилизаторе полностью отсутствует перенапр жение при включении, причем оптимальный закон управлени  регулируюшим транзистором 1 сохран етс  в широком диапазоне изменени  нагрузки. 3 ил. S (Л с 00 00 4;ib 00 4

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников электропитани  радиоэлектронной аппаратуры .

Цель изобретени  - уменьшение времени установлени  выходного напр жени  без перерегулировани  при включении стабилизатора в широком диапазо- не изменени  нагрузки и, как следствие , повьшение надежности устройства.

На фиг, 1 изображена структурна  схема предлагаемого стабилизатора; На фиг, 2 и 3 - графики, по сн ющие принцип работы стабилизатора.

Стабилизатор содерж1-1т регулирующий транзистор 1, LCD-фильтр 2, блок 3 сравнени  сигнала выходного и опорного напр жений, широтно-импульсный модул тор (ШИМ) 4, генератор 5 пилообразного напр жени  (ГПН), релейш ш элемент 6, логический элемент И , датчик 8 тока и логический элемент НЕ 9,

При включении стабилизатора, когда рассогласование велико, работает канал обратной св зи, содержап ий блок 3 сравнени  и FIHM 4, причем последний находитс  в состо нии насыщени  ГПН 5 функционально необходим дл  работы ПШМ А, Реле 6 находитс  в разомкнутом состо нии, однако на выходе элемента НЕ 9 имеетс  высокий потенциал , поэтому сигнал с ШИМ проходит на вход регулирующего транзистора I через элемент И 7. Транзистор 1 открыт , и выходное напр жение нарастает , уменьша  рассогласов ацие. Одновременно нарастают ток дроссел  и ток конденсатора 1СО фильтра (фиг. 2) В момент времени t.( при определенном токе конденсатора. 1, срабатывает реле 6 и на выходе элемента НЕ 9 устанавливаетс  низкий потенциал. Транзистор 1 закрываетс , и дальнейшее нарастание выходного напр жени  происходит за счет энергии,, накопленной в дросселе. Ток конденсатора Ij, умень .. шаетс  и при достижении определенного значени  с2. соответствзтощего .моменту t. вхождени  ШИМ в линейную зоуу, .реле 6 выключаетс  и на выходе элемента НЕ вновь устанавливаетс  высокий потенциал. Сигнал с П1ИМ вновь проходит на вход транзистора 1 и ста- билизат-ор без перерегу.тгар6вани  приходит к установившемус  значению за минимальное врем , т,е, обеспечивает

с  оптимальный по быстродействию переходный процесс при условии управлени  только моментами переключени  регулирующего транзистора. Таким образом , дл  обеспечени  оптимального закона управлени  регулирующим транзистором 1 необходимо, чтобы релейный элемент 6 имел гистерезисную характеристику , показанную на фиг, 3, Моменты переключени , а следовательно, уровни срабатывани  и отпускани  реле

с

и I

С1

),

определ ющие закон

15

оптимального управлени  регулирующим транзистором 1, можно точно рассчитать в результате решени  граничной задачи одним из численных методов. Однако с достаточной дл  практики точностью эти значени  можно найти из следующих простых соотношений (при

условии К„ Л./С, которое обычно вы- н.

полн етс  на практике;

25

су

где Ug - напр жение питани ;

- установившеес  значение коэффициента заполнени  ШИМ;

L, С - параметры фильтра; RL. - сопротивление нагрузки.

г

5

0

5

0

5

Значение

ь

тока отпускани  реле , должно соответствовать моменту вхождени  в зону линейной работы ПШМ, т.е. зависит от коэффициента усилени  основного канала обратной св зи, и обычно составл ет 0,02-0,1 (. , Так как токи дроссел  и нагрузки измен ютс  пропорционально значению сопротивлени  нагрузки, то токи срабатывани  (icf) отпускани  (icz) реле практически не завис т от сопротивлени  нагрузки. При скачкообразном изменении нагрузки введенный дополнительный канал обратной .св зи уменьшает амплитуду и врем  переходных процессов, особенно при сбросе нагрузки.

В стабилизаторе полностью отсутствует перенапр жение при включении, причем оптимальна  или близка  к оптимальной характеристика сохран етс  в широком диапазоне изменени  нагрузки . Это позвол ет использовать стабилизатор в качестве вторичного источника электропитани  в устройствах, особенно чувствительных к перенапр жени м , например, в устройствах вычислительной техники.

Claims (1)

1. Формула изобретени

   Импульсный стабилизатор напр жени , содержащий регулирующий транзистор , LCD-фильтр, последовательно включенные между входным и выходным выводами, блок сравнени , первый вход которого соединен с выходными выводами, а к второму входу подключен источник опорного напр жени , широтно-импульсный модул тор, к первому входу которого подключен генератор пилообразного напр жени , а выход соединен с первым входом логического элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу регу3341344

   лирующего транзистора, и релейный элемент, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  времени

   g установлени  выходного напр жени 

   без перерегулировани  при включении стабилизатора в широком диапазоне изменени  нагрузки, в него введены логический элемент НЕ и датчик тока, 0 а релейный элемент выполнен с гисте; резисной характеристикой, причем логический элемент НЕ подключен входом к выходу релейного элемента, а выходом - к второму входу логического 15 элемента И, датчик тока втчеден в цепь

   конденсатора LCD-фильтра н подключен к входу релейного элемента, а блок сравнени  подключен к второму входу широтно-импульсного модул тора.

   f

   LC2 icr

   (рие.З

   i-c

   Фиг. 2

   Соста.витель А. Волкова Редактор Е, Копча Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенко

   Заказ 3962/45 Тираж 863Подписное

   ВНИИЛИ Государственного коьштета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4