SU1705945A2

SU1705945A2 - Стабилизированный источник питани

Info

Publication number: SU1705945A2
Application number: SU904803016A
Authority: SU
Inventors: Валерий Васильевич Мосин; Юрий Федорович Опадчий
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1992-01-15

Abstract

Изобретение относитс м электротехнике , а именно к источникам вторичного электропитани радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени - упрощение при одновременном улучшении качества выходного напр жени . Устройство содержит регулируемый преобразователь 1 с датчиком тока в силовой цепи. Блок управлени , включающий усилитель 2 обратной св зи и ши- ротно-импульсный модул тор 5, обеспечивает поддержание выходного напр жени на уровне, заданном источником k эталонного напр жени . Часть выходного напр жени датчика тока регулируемого преобразовател 1, снимаема с делител 13, на входе усилител 8 защиты сравниваетс с частью эталонного напр жени , снимаемого с делител 11, что обеспечивает ограничение выходного тока устройства в режиме перегрузки или к.з. Дополнительно выходной сигнал датчика тока складываетс на входе модул тора 5 с выходным сигналом усилител 2, что при совпадении скоростей изменени входного сигнала модул тора 5 и пилообразного напр жени , формируемого на накопительной цепи 18, обеспечивает получение наилучшего дл данных параметров силовой части переходного процесса, вызванного действием внешних возмущений. Второй транзистор 21, подключенный к выходу делител на ре- 3 (Я

Description

Изобретение относитс к электротехнике , может быть использовано в устройствах электропитани автоматики и вычислительной техники и вл етс усовершенствованием изобретени по авт. св. tf 978126.

Недостатками известного стабилизированного источника питани вл етс низкое качество выходного напр жени , а именно значительна величина выб- росов и провалов выходного напр жени при резком изменении как входного напр жени , так и тока нагрузки. Большие значени пускового тока и выбросы выходного напр жени , дости- гающие практически удвоенного значени выходного напр жени , при включении - все это в целом снижает надежность функционировани как самого источника питани , так и его нагрузки

Известны методы улучшени качества выходного напр жени в импульсных источниках питани путем введени дополнительных обратных св зей, например , по току дроссел или конденсате- ра силового фильтра. Однако непосредственное применение этих методов в стабилизированном источнике питани по авт.св. Vf 978126 приводит как к значительному его усложнению, так и к снижению КПД и надежности, что объ сн етс возникновением дребезга импульса и ростом динамических потерь

Целью изобретени вл етс упрощение при одновременном улучшении ка- чества выходного напр жени .

Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизированный источник питани по авт. св. Vf 978126 введен делитель напр жени сигнала ошибки, включенный между выходом усилител обратной св зи и первым входом широт- но-импульсного модул тора, причем первый входной вывод делител напр жени сигнала ошибки подключен к выходу усилител обратной св зи, вто- , рой входной вывод подсоединен с общей точке выхода датчика тока и входа делител напр жени датчика тока,

0 5 Q

5 0

$

0

5

а выходной вывод подключен к первому входу широтно-импульсного модул тора , включающего компаратор, первый транзистор, накопительную цепочку, например, из последовательно соединенных первого резистора и конденсатора , второй и третий резисторы, при этом в качестве второго входа широтно-импульсного модул тора использован один из выводов второго резистора, другой вывод которого соединен с базой первого транзистора, один из силовых электродов которого совместно с первым входным выводом накопительной цепочки подключен к общей шине компаратора, а другой непосредственно соединен с вторым выводным выводом накопительной цепочки и с первым входом компаратора, второй вход которого использован в качестве первого входа, а его выход - в качестве выхода широтно-импульсного модул тора .

Дополнительно с целью повышени надежности в стабилизированный источник питани введены делитель напр жени широтно-импульсного модул тора , третий диод и второй транзистор, компаратор широтно-импульсного модул тора снабжен стробирующим входом , а узел возврата - дополнительным выходом, который через третий диод подключен к базе второго транзистора и выходу делител напр жени широтно-импульсного модул тора, входы которого подсоединены соответственно к выходу компаратора и его общей шине, силовые выводы второго транзистора включены между стробирую - щим входом и общей шиной компаратора:

,На чертеже приведена структурна схема стабилизированного источника питани .

Стабилизированный источник питани содержит регулируемый преобразователь 1, входом подключенный к вход ным, а выходом - к выходным выводам. Усилитель 2 обратной св зи первым входом подсоединен к выходу делителе

10

15

20

25

э17059 5 3 выходного напр жени , входами подключенного к выходным выводам. Второй вход усилител обратной св зи оединен с выходом источника k опорного напр жени . Выход широтно-им- пульсного модул тора 5 соединен с входом управлени регулируемого преобразовател 1. Блок 6 вспомогательных напр жений импульсным выходом подключен к одному из входов .широт- но-импульсного модул тора 5. Другой вход широтно-импульсного модул тора 5 через диод 7 подключен к выходу усилител 8 защиты, охваченного неинейной положительной обратной в зью через последовательно включенные диод 9 и резистор 10. Выход елител 11 опорного напр жени совместно с первым выводом резистора 12 подключен к одному входу усилител 8 защиты, причем другой вывод резистора 12 подсоединен к выходному вывоу . Делитель 13 напр жени датчика тока регулируемого преобразовател 1 выходом совместно с выходом узла И возврата подсоединен к другому входу усилител 8 защиты. Делитель 15 напр жени сигнала ошибки первым входом соединен с выходом усилител 2 сигнала ошибки, вторым входом подключен к общей точке входа делител 13 датчика тока и датчика тока регулируемого преобразовател 1, а выходом соединен с другим входом широтно-импульсного модул тора 5. Первый выход компаратора 16 соединен с коллектором первого транзистора 17, первым выводом накопительной цепочки 18 и через резистор 19 подключен к выводу питани компаратора 16. Эмиттер первого транзистора 17 совместно с вторым выводом накопитель- ной цепочки 18 подключен к общей шине компаратора 16. База первого транзистора 17 через резистор 20 подлючена к одному входу широтно-имульсного модул тора 5. Стробирующий вход компаратора 16 через второй транистор 21 подключен к его общей шине. торой выход узла возврата через иод 22 подключен к базе второго ранзистора 21 и выходу делител , бразованного резисторами 23 и 2k. Крайние выводы резисторов 23 и 2k подключены соответственно к выходу компаратора 16 и его общей шине. Накопительна цепочка 18 образована, например, последовательно соединен45 с в н ч в

30

35

40

50

55

0

5

0

5

ными первым резистором и конденсатором .

Стабилизированный источник питанид работает следующим образом.

Пр.и подаче напр жени питани блок 6 вспомогательных напр жений начинает вырабатывать посто нные и переменные напр жени , поступающие в ши- ротно-импульсный модул тор 5, на выходе которого формируетс последовательность управл ющих импульсов, поступающа на управл ющий вход регулируемого преобразовател 1. Регулируемый преобразователь 1 начинает формировать , импульсы напр жени , передаваемые на выход устройства, что обеспечивает по вление выходного напр жени . Информаци о токе регулируемого преобразовател 1, снимаема с его датчика тока, одновременно поступает как на вход широтно-импульсного модул тора 5, так и через делитель 13 напр жени на вход усилител 8 защиты. Таким образом, на входе широтно-импульсного модул тора 5, кроме сигнала ошибки, снимаемого с выхода усилител 2 обратной св зи, присутствует сигнал, пропорциональный току регулируемого преобразовател 1. Сумма этих сигналов на входе компаратора 16 сравниваетс с сигналом пилообразного напр жени , формируемого транзистором 17, резистором 19 и накопительной цепочкой 18. Если в установившемс режиме работы скорости изменени напр жени на выходе датчика тока и напр жени на резистор- но-емкостной цепочке 18 совпадают, то частотна характеристика контура регулировани стабилизированного источника питани имеет максимально широкую полосу пропускани и наклон в области частоты среза, равный 5 20 дб/дек, что обеспечивает минимальную длительность переходных процессов при воздействии внешних возмущений как по входному напр жению, так и по току нагрузки. Дл этого наклон напр жени , снимаемого с накопительной цепочки 18, должен быть посто нен на всем рабочем интервале допустимого изменени выходных импульсов компаратора 16 широтно-емкостного модул тора. Таким образом, обеспечиваетс получение наилучшего дл данной силовой части устройства качества выходного напр жени . Одновременно сигнал с выхода датчика то0

5

0

5

ка контролируетс усилителем 8 защиты , что обеспечивает ограничение выходного тока устройства в режимах перегрузки или короткого замыкани . Реализаци максимально широкой полос пропускани частотной характеристики контура регулировани требует решени вопроса исключени повторных срабатываний компаратора 16 широтно- импульсного модул тора 5 на одном периоде работы устройства, что достигаетс его блокировкой по входу стробировани транзистором 21. После по влени на выходе широтно-импульс- ного модул тора 5 напр жени , выключающего силовые ключи преобразовател 1, транзистор 21 через делитесь на резисторах 23 и 2 включаетс , подключа вход стробировани компаратора к общей шине, что делает его нечувствительным к дальнейшему изменению входных напр жений. Повторное включение компаратора 16 возможно только после выключени транзистора 21 сигналом с дополнительного выхода узла возврата.

Таким образом, совмещение измерительных цепей защиты регулируемого преобразовател 1 с цеп ми формировани сигнала ошибки при одновременном использовании напр жени , синхронизирующего работу широтно-импуль ного модул тора 5, имеющего на всем интервале возможных изменений длительности его управл ющих импульсов посто нный наклон, и блокировка компаратора 16 до конца периода его работы после формировани сигнала на

35 ны делитель напр жени широтно-импульсного модул тора, Третий диод и второй транзистор, компаратор широтно-импульсного модул тора снабжен стробирующим входом, а узел возврата

запирание силовых ключей регулируемо- 40 снабжен дополнительным выходом, кого преобразовател 1 позвол ют упростить и повысить надежность стабилизированного источника электропитани и одновременно повысить качество его выходного напр жени .

Claims

1. Стабилизированный источник питани по авт. св. М 978126, отличающийс тем, что, с целью упрощени при одновременном улучшении качества выходного напр жени , в него введен делитель напр торый через третий диод подключен к базе второго транзистора и выходу делител напр жени широтно-импульсного модул тора, входы которого под45 соединены соответственно к выходу компаратора и его общей шине, силовы выводы второго транзистора включены между стробирующим входом и общей шиной компаратора.

50 3. Источник по пп. 1 и 2, о т л и чающийс тем, что накопительна цепочка выполнена в виде пос ледовательно соединенных резистора и конденсатора.

жени сигнала ошибки, включенный между выходом усилител обратной св зи и первым входом широтно-импульсного

модул тора, причем первый входной вывод делител напр жени сигнала ошиб- ки подключен к выходу усилител обратной св зи, второй входной вывод подсоединен к общей точке выхода датчика тока и входа делител напр жени датчика тока, а выходной вывод подключен к первому входу широтно- импульсного модул тора, включающего в себ компаратор, первый транзистор,

5 накопительную цепочку, второй и тре- тий резисторы, при этом в качестве второго входа широтно-импульсного модул тора использован один из выводов второго резистора, другой вывод которого соединен с базой первого транзистора, один из силовых электродов которого совместно с первым входным выводом накопительной цепочки подключен к общей шине компаратора , а другой непосредственно соединен с вторым входным выводом накопительной цепочки и с первым входом компаратора, второй вход которого использован в качестве первого входа,

а его выход - в качестве выхода широтно-импульсного модул тора.

2. Источник по п. 1, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности, в него еведе5 ны делитель напр жени широтно-импульсного модул тора, Третий диод и второй транзистор, компаратор широтно-импульсного модул тора снабжен стробирующим входом, а узел возврата

0

5

0 снабжен дополнительным выходом, который через третий диод подключен к базе второго транзистора и выходу делител напр жени широтно-импульсного модул тора, входы которого подсоединены соответственно к выходу компаратора и его общей шине, силовые выводы второго транзистора включены между стробирующим входом и общей шиной компаратора.

3. Источник по пп. 1 и 2, о т л и- чающийс тем, что накопительна цепочка выполнена в виде последовательно соединенных резистора и конденсатора.