SU1343401A1 - Импульсный стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах питани  радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повьшение КПД и надежности устройства. Дл  этого импульсньй стабилизатор содержит коммутирующий элемент (КЭ) 1, LCD- фильтр 2. Управление КЭ 1 осуществл етс  узлом 3 управлени , импульсы с которого поступают также и на ждущий мультивибратор 8. Импульсы с КЭ 1 поступают на вход нелинейного делител  4 напр жени  и далее на вход узла И 7,к другому входу которого подключен выход ждущего управл емого мультивибратора 6. Включение исполнительного узла 5 защиты осуществл етс  импульсом с выхода узла И. 1 ил. со 00 4

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к вторичным источникам питани , и может быть использовано в устройствах питани  радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретени  - повышение КПД и надежности устройства.

На чертеже представлена схема импульсного стабилизатора посто нно- го напр жени .

Устройство содержит коммутирующий элемент 1, LCD-фильтр 2, узел 3 управлени , выполненный на усилителе посто нного тока со схемой сравнени  и широтно-импульсном модул торе, нелинейный делитель 4 напр жени , исполнительный узел 5 защиты, выполненный на триггере и электромеханическом реле, управл емый ждущий муль тивибратор 6 и узел И 7. Управл емьш ждущий мультивибратор 6 ждущий мультивибратор 8

содержит

и узел управлени , выполненный на транзисторах 9-11, стабилитроне 12 и резисторах 13-20 и конденсаторе 21.

Коммутирующий элемент 1 и LCD- фильтр 2 последовательно включены в силовую шину, а узел 3 управлени  входами подключен к выходной шине и к выходу устройства 5 защиты. Выход узла 3 управлени  подключен к входу коммутирующего элемента 1 и через резистор 22, зашунтированный конденсатором 23, к входу ждущего мультивибратора 8.

Вход узла- управлени  управл емого ждущего мультивибратора 6 подсоединен к входной силовой шине импульсного стабилизатора, а его выход соединен последовательно с врем за- дающей С-цепочкой ждущего мультивибратора 8, выход которого подсоединен к одному из входов узла И 7, другой вход которого через нелинейньй делитель 4 напр жени  подключен к выходу коммутирующего элемента 1, а выход - к входу устройства 5 защиты

Импульсный стабилизатор питаетс  от входного напр жени , а ждущий мультивибратор 8, узел И 7 и исполнительный узел 5 защиты - от источника вспомогательного напр жени .

Устройство работает следующим образом.

При подаче входного питающего напр жени  t U g, начинает работать импульсный стабилизатор и система атоматического регулировани  по черж

5

0

5

0

вает с заданной точностью посто нным среднее значение выходного напр жени  и за счет автоматического изменени  времени закрытого и открытого состо ни  коммутирующего элемента 1. Управление коммутирующим элементом 1 осуществл етс  узлом 3 управлени , преобразующим изменение уровн  выходного напр жени  стабилизатора в широтно-импульсную модул цию .

Импульсы широтно-импульсной модул ции поступают одновременно на входы коммутирующего элемента 1 и ждущего мультивибратора 8.

Управл емый ждущий мультивибратор 6 переходит в свое квазиустойчивое состо ние, определ емое врем - задающей RC-депочкой, выполненной на конденсаторе 21, резисторах 16 и 20 и сопротивлении перехода коллектор - эмиттер транзистора 11, режим работы которого определ етс  величиной входного питающего напр жени .

При понижении уровн  входного питающего напр жени  Ug транзистор 11 призакрываеа с , что приводит к возрастанию его сопротивлени  и к увеличению времени нахождени  ждущего мультивибратора 8 в квазиустойчивом состо нии. Понижение уровн  входного питающего напр жени  за пределы допустимой величины приводит к закрьшанию транзистора 11 и открыванию транзистора 9, определ ющего врем  нахождени  мультивибратора 8 в квазиустойчивом состо нии .

При повышении уровн  входного пи5

0

11

5

тающего напр жени  Ug транзистор приоткрываетс  и его сопротивление уменьшаетс , что приводит к уменьшению времени нахождени  ждущего мультивибратора в квазиустойчивом состо нии .

При повьш1ении уровн  входного напр жени  за пределы допустимой величины транзистор 11 переходит в режим насьш ени , и врем  нахождени  ждущего мультивибратора 8 в своем квазиустойчивом состо нии определ етс  посто нной времени врем задающей С-цепочки, состо щей из резисторов 16 и 20 и конденсатора 21.

При токе нагрузки, не превьш1аю- щем предельно допустимого значени , длительность нахождени  управл емого ждущего мультивибратора 6 в ква и

устойчивом состо нии больше длительности нахождени  коммутирующего элемента 1 в открытом состо нии при всех допустимых изменени х входного питающего напр жени  Ug. Импульсы с выхода коммутирующего элемента 1, совпадающие по форме с импульсами широтно-импульсного модул тора, поступают на вход нелинейного делител  4 напр жени , с выхода которого они подаютс  на один из входов узла И на другой вход которого поступает импульс с выхода ждущего управл емого мультивибратора 6.

При токе нагрузки, не превьшаю- щем номинальное значение дл  им- .пульсного стабилизатора, на выходе узла И 7 присутствует низкий уровен напр жени  и исполнительный узел 5 защиты находитс  в выключенном состо нии .

При превьшении током нагрузки импульсного стабилизатора предельно допустимого значени  длительность открытого состо ни  коммутирующего элемента 1 превьшает длительность нахождени  управл емого ждущего мултивибратора 6 в квазиустойчивом состо нии и на выходе узла И 7 формируетс  импульс, включающий исполнител ньй узел 5 защиты.

При пробое коммутирующего элемента 1, выходе из стро  широтно- импульсного модул тора узла 3 управлени , обрьте обратной св зи узла 3 управлени  входное напр жение поступает на выход стабилизатора, узел упра1влени  прекращает формировать импульсы широтно-импульсной модул ции . Управл емьгй ждущий мультивибратор 6 переходит в устойчивое состо ние и на его выходе устанавливаетс  высокий уровень выходного напр жени , поступающий на второй вход узла И 7. На первый вход узла И 7 с выхода нелинейного делител  4 напр жени  поступает поделенное выходное напр жени  +U5,ti,( и на выходе узла И 7 .устанавливаетс  высокий уровень выходного напр жени , включающий исполнительный узел 5 защиты, отключающий импульсный стабилизатор от питающей сети.

При понижении входного напр жени  Ug за пределы допустимых значений длительность открытого состо ни  коммутирующего элемента 1 превышает

5

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

длительность нахождени  управл емого ждущего мультивибратора 6 в квазп- устойчивом состо нии и на выходе узла И 7 формирует импульс, включающий исполнительное устройство 5 защиты .

Введение в схему импульсного стабилизатора управл емого ждущего мультивибратора и узла И с соответствующим их подключением позвол ет создать устройство защиты, выгодно отличающее импульсный стабилизатор от известного устройства. Это достигаетс  за счёт повьщ ени  КПД импульсного стабилизатора, так как отпадает необходимость в наличии токового датчика (резистора, дроссел ) установленного в силовой цепи. Кроме защиты устройства от перегрузки по току, как и в известном устройстве, предлагаемое устройство позвол ет обеспечить дополнительную защиту от перенапр жени , возникающего при выходе из стро  коммутирующего элемента, а также защиту от понижени  уровн  входного питающего напр жени  за допустимые пределы, что повьш1ает надежность устройства и расшир ет область применени  импульсного стабилизатора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последовательно включенные в силовую шину коммутирующий элемент и LCD-фильтр, узел управлени , выход которого подключен к управл ющему входу коммутирующего элемента, один вход узла управлени  подключен к выходному выводу, а другой - к выходу исполнительного узла защиты, делитель напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  КПД и надежности, в него введен управл емый ждущий мультивибратор и узел И, выход которого соединен с входом исполнительного узла защиты, один из входов узла И через делитель напр жени  подключен и точке соединени  коммутирующего элемента, диода и дроссел  ЬСВ-фильтра, второй вход узла И подключен к выходу управл емого ждущего мультивибратора, один из входов которого .подключен к выходу узла управлени , а другой вход - к силовому входному выводу.