SU1408428A1

SU1408428A1 - Импульсный стабилизатор напр жени

Info

Publication number: SU1408428A1
Application number: SU874204281A
Authority: SU
Inventors: Леонид Борисович Соболев
Original assignee: Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1988-07-07

Abstract

Изобретение относитс к источникам вторичного электропитани радиоэлектронной апнаратуры. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем повышени быстродействи и обеспечени динамической стабильности при включении и скачкообразных изменени х тока нагрузки. При включении регулирующий транзистор 1 по сигналу широтно-импульсно- го модул тора (ШИМ) 6 подключает DLC- фильтр к входному напр жению. При достижении выходным напр жением заданного уровн ШИМ 6 выключает регулирующий транзистор 1 и по сигналу датчиков тока 13 и 14 и датчика 16 производной тока дроссел 2 блокировани периодически шунтирует дроссель 2 до момента снижени его тока до заданного уровн . При резком увеличении тока нагрузки блок управлени по сигналам упом нутых датчиков 13, 14 и 16 подключает дроссель 2 через транзисторы 1 и 11, а конденсатор 3 - через транзистор 9 и резистор 8 к входной клемме. ил. (Л 00 ю 00

Description

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

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет повышени быстродействи и обеспечени динамической стабильности при включении и скачкообразных изменени х тока нагрузки.

На чертеже приведена структурна схема предлагаемого импульсного стабилизатора напр жени .

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, LCD-фильтр, включаюнхий дроссель 2, конденсатор 3 и диод 4, суммирующий усилитель 5 сигнала рассогласовани выходного и опорного напр жений, 1пи- ротно-импульсный модул тор (ШИМ) 6, генератор 7 пилообразного напр жени , резистор 8, дополнительные транзисторы 9-11, дополнительный диод 12, датчик 13 тока дроссел , датчик 14 тока нагрузки, суммирую- щй усилитель 15 сигнала рассогласовани токов дроссел и нагрузки, датчик 16 производной тока дроссел , релейные элементы 17-20, логические элементы И 21-25, логический элемент И-НЕ 26 и логический элемент НЕ 27.

Регулирующий транзистор 1 включен между входной клеммой и первым выводом дроссел 2, который через диод 4 подключен к общей тине. Суммирующий усилитель 5 входами соединен с выходной клеммой и источником эталонного напр жени . Выход суммирующего усилител 5 подключен к первому входу ШИМ 6, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 пилообразного напр жени . Последовательно включенные резистор 8 и первый дополнительный транзистор 9 включены между входной и выходной клеммами.

Дополнительный диод 12 включен между вторым выводом дроссел 2 и выходной клеммой , второй дополнительный транзистор 10 - пара;|;1ельно дросселю 2 фильтра и дополнительному диоду 12, третий дополнительный транзистор 11 - между общей точкой дроссел 2 и дополнительного диода 12 и общей 1ПИНОЙ, первый датчик 13 тока - в цепь дроссел 2 и подсоединен к одному входу усилител 15 рассогласовани по току, второй датчик 14 тока включен в цепь нагрузки и подсоединен к другому входу усилител 15 рассогласовани по току, выход усилител 15 рассогласовани по току подключен к входам первого 17 и второго 18 релейных элементов.

Выход датчика 11 производной тока дроссел 2 подключен к входам третьего 19 и четвертого 20 релейных элементов, выход первого релейного элемента 17 - к одному входу логического элемента И-НЕ 26 и одному входу первого логического элемента И 21, выход второго релейного элемента 18 - к одному входу второго логического элемента И 22, выход третьего релейного элемента 19 - к другому входу второго логического элемента И 22, выход четвертого релейного элемента 20 - к другому входу логического элемента И-НЕ 26 и другому входу первого логического элемента И 21, выход щиротно-импульсного модул тора 6 - к одному входу третьего 23 и четвертого 24 логических элементов И 24 и через логический

0 элемент НЕ 27 к одному входу п того логического элемента И 25.

Выход логического элемента И-НН 26 - к другому входу третьего логического элемента И 23, выход которого подключен к вхог ду регулирующего транзистора 1, выход второго логического элемента И 22 - к входу третьего дополнительного транзистора II и другому входу четвертого логического элемента И 24, выход которого подключен к входу первого дополнительного транзистора 9,

0 выход первого логического элемента И 2 - к другому входу п того логического элемента И 25, выход которого подключен к входу второго дополнительного транзистора 9. Импульсный стабилизатор напр жени

работает следующим образом. При включении ШИМ 6 входит в режим насыщени и на его выходе устанавливаетс высокий логический уровень. На выходе усилител 15 также по вл етс положительный сигнал рассогласовани по току, так

Q что на выходе релейного элемента 18 низкий логический уровень. Производна тока дроссел имеет положительный знак, так что на выходе релейного элемента 19 устанавливаетс высокий логический уровень, а на выходе релейного элемента 20 - низкий логи5 ческий уровень. На выходе логического элемента И-НЕ 26 устанавливаетс высокий логический уровень, на выходе логического элемента И 23 также устанавливаетс высокий логический уровень, так что регулирующий транзистор 1 находитс в открыто.м

состо нии. На выходе логических элементов И 21 и 22 и соответственно элементов И 24 и 25 устанавливаетс низкий логический уровень , так что дополнительные транзисторы 9-11 наход тс в закрытом состо нии.

5 Как только рассогласование по напр жению уменьшаетс до нул , на выходе ШИМ 6 устанавливаетс низкий логический уровень, транзистор 1 закрываетс и измен етс на отрицательный знак производной тока дроссел 2. На выходе релейного элемента 19 уста0 навливаетс низкий логический уровень, а на выходе релейного элемента 20 - высокий логический уровень. Поскольку существует положительна разность токов дроссел и нагрузки {вызывающа обычно перенапр жение на выходе стабилизатора), то на выходе

5 релейного элемента 17 сохран етс высокий логический уровень. На выходе логического элемента И 21 устанавливаетс высокий логический уровень, так что логически инвертированные импульсы с выхода ШИМ 6 через логический элемент НЕ 27 и логический элемент И 25 поступают на вход дополнительного транзистора. Изменение состо ни транзистора 10 позвол ет осуществл ть стабилизацию выходного напр жени за счет дозированного подзар да конденсатора 3 энергией, накопленной в дросселе. Регулирующий транзистор 1 остаетс в закрытом состо нии , так как на обоих входах логического элемента И-НЕ 26 устанавливаютс высокие логические уровни, и, следовательно, на выходе этого элемента и логического элемента И 23 устанавливаютс низкие логические уровни.

Как только рассогласование по току уменьшаетс до нул , на выходе релейного элемента 17 устанавливаетс низкий логический уровень, .вследствие чего на выходе логического элемента И 21 также устанавливаетс низкий логический уровень, а на выходе логического элемента И-НЕ 26 - высокий логический уровень. В результате импульсы с выхода ШИМ 6 не проход т на вход дополнительного транзистора 10 и, наоборот , через логический элемент И 23 свободно проход т на вход регулирующего транзистора 1, который осуществл ет в дальнейшем функцию стабилизации выходного напр жени .

При скачкообразном уменьшении тока нагрузки (сбросе нагрузки) возникает рассогласование по току и работа стабилизатора протекает аналогично указанному.

При скачкообразном увеличении тока нагрузки (набросе нагрузки) по вл етс отрицательна разность токов дроссел и нагрузки и на выходе релейного элемента 18 устанавливаетс высокий логический уровень, а на выходе релейного элемента 17 - низкий логический уровень. Напр жение на выходе стабилизатора начинает уменьшатьс , и ШИМ 6 переходит в состо ние насыщени . Поскольку на выходе логического элемента И-НЕ 26 сохран етс высокий логический уровень, транзистор 1 открыт и производна тока дроссел положительна . На выходе релейного элемента 19 устанавливаетс высокий логический уровень и на выходе логического элемента И 22 также устанавливаетс высокий логический уровень. Транзистор 11 открываетс , а на транзистор 9 через логический элемент И 24 поступает сигнал с выхода ШИМ 6. Таким образом, образуютс два- канала: канал подзар да конденсатора 3 через резистор 8 и транзистор 9 и канал подзар да дроссел 2 через транзистор 1 и транзистор 11. Диод 12 осуществл ет разв зку обоих каналов.

При равенстве токов дроссел и нагрузки на выходе релейного элемента 18 устанавливаетс низкий логический уровень, на выходе логического элемента И 22 также устанавливаетс низкий логический уровень, транзистор 11 закрываетс , а сигнал с вы5

5

хода ШИМ 6 больше не может проходить на вход транзистор 9. Функцию стабилизации выходного напр жени вновь берет на себ регулирующий транзистор 1.

Claims

Формула изобретени

Импульсный стабилизатор напр жени , содержащий регулирующий транзистор.

0 включенный между входной клеммой и iie|i- вым выводом дроссел фильтра, замыкпю- щий диод, подсоединенный между первым выводом дроссел фильтра и общей uiMiioii, конденсатор фильтра, включенный между выходной клеммой и общей щиной, усилитель рассогласовани по напр жению, одним входом подключенный к выходной клемме, а другим входом подсоединенный к источнику опорного напр жени , широтно-импульсный модул тор, одним входом подключенный к

0 выходу усилител рассогласовани по напр жению , а другим входом подсоединенный к генератору пилообразного напр жени , первый дополнительный транзистор, вк.чючеи- ный последовательно с резистором между входной и выходной клеммами, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет повышени быстродействи и обеспечени динамической стабильности при включении и скачкообразных изменени х тока нагрузки, в него введены дополнительный диод, второй и третий дополнительные транзисторы, два датчика тока, суммирующий усилитель рассогласовани по току, датчик производной тока дроссел , четыре релейных элемента, п ть логических элементов И, логический элемент И-НЕ и логический элемент НЕ, причем дополнительный диод включен между вторым выводом дроссел фильтра и выходной клеммой, второй дополнительный транзистор - параллельно дросселю фильтра и дополнительному диоду, третий дополни0 тельный транзистор - между сзбшей точкой дроссел с дополнительным диодом и общей щиной, первый датчик тока включен в цепь дроссел фильтра и подсоединен к одному входу усилител рассогласовани по току, второй датчик тока включен в цепь нагрузки и подсоединен к другому входу усилител рассогласовани по току, выход усилител рассогласовани по току подключен к входам первого и второго релейных элементов , выход датчика производной тока дроссел подключен к входам третьего и четвертого релейных элементов, выход первого релейного элемента подключен к одному входу логического элемента И-НЕ и одному входу первого логического элемента И, выход второго релейного элемента подключен к одному

5 входу второго логического элемента И, выход третьего релейного элемента подключен к другому входу второго логического элемента И, выход четвертого релейного элемента подключен к другому входу логичес0

5

5

0

кого элемента И-НЕ и другому входу первого логического элемента И, выход широт- но-импульсного модул тора подключен к одному входу третьего и четвертого логических элементов И и через логический элемент НЕ подсоединен к одному входу п того логического элемента И, выход логического :элемента И-НЕ подключен к другому входу третьего логического элемента И, выход кото- iporo подключен к входу регулирующего

транзистора, выход второго логического элемента И подключен к входу третьего дополнительного транзистора и другому входу четвертого логического элемента И, выход которого подключен к входу первого дополнительного транзистора, выход первого логического элемента И подключен к другому входу п того логического элемента И, выход которого подключен к входу второго дополнительного транзистора.