SU909667A1 - Импульсный стабилизатор посто нного разнопол рного напр жени - Google Patents

Description

(54) ИМ1УЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО РАЗНОПОЛЯРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

, .

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитани , примен ем 1х дл  питани  различных электронных устройств с дифференциальной нагрузкой, требующих два разнопол рных источника питани  с общей шиной, в частности интегральных операционных усилителей.

Известен бестрансформаторный клюгчевой двухпол рный стабилизатор с обратной св зью, содержащий регулирующий элемент, первую формируищую цепь, выход которой подключен к выходному выводу положительной пол рности , вторую формирующую цепь, выход которой подключен к выходному выводу отрицательной пол рности, блок управлени , вход которого соединен с выходным выводом 11оло7 а1тельной пол рности , а выход - с входом регулирующего элемента, причем кажда  формирующа  цепь состоит из накопительного дроссел , коммутирующего

диода и конденсатора. Регулирукщий элемент подключен к накопительному дросселю второй формирующей цепи непосредственно Ю .

Недостатком данного стабилизатора  вл етс  отсутствие стабилизации напр жени  отрицательной пол рности .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс 

Claims (2)

10. импульсный стабилизатор посто нного двухпол рного напр жени  содержит регулируюощй элемент, первую формирующую цепь, выход которой подключен к выходному выводу положительIS ной пол рности стабилизатора, вторую формирун цую цепь, выход которой подключен к выходному, выводу отрицательной пол рности стабилизатора, причем перва  формирующа  цепь сос20 тоит из накопительного дроссел , коммутирующего диода и накопительного конденсатора, а втора  - из коммутирующего диода и накопительного кон390 денсатора, блок управлени , содержащий источник опорного напр жени  и чувствительный элемент, включенные параллельно выходу положительной пол рности стабилизатора, выходы чув ствительного элемента и источника опорного напр жени  подключены к соответствующим входам первого суммиру ющего узла-блока управлени  12. Недостатком известного стабилизатора  вл етс  существенное различие уровней стабилизации выходных напр жений при действии -дестабилизируклцих факторов, в частности из,менении температуры окружающей среды, вли ющей на величины емкости и пр мые падени  напр жений на диодах, изменении емкостей конденсаторов вследствие старени , несимметричного изме нени  нагрузки. Цель изобретени  - обеспечение стабилизации выходных разнопол рных напр жений при воздействии дестабили зирующих факторов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в импульсный стабилизатор посто нного разнопол рного напр жени  введены последовательно соединенные входной дроссель, перезар дный конденсатор и коммутирующий диод причем один из выводов входного . дроссел   вл етс  входом стабилизатора , катод коммутируннцего диода под ключен к общей шине, а анод - к вход второй формирующей цепи, причем параллельно перезар дному конденсатору и коммутирующему диоду включены регулирукщий элемент и вход первой фор мирующей цепи, в которой накопительный дроссель, коммутирующий диод и накопительный конденсатор соединены последовательно, причем катод коммутирующего диода подключен к выходном выводу положительной пол рности стабилизатора , в блок управлени  введены второй источник опорного напр жени , второй чувствительньй элемент, включенные параллельно выходным выво дам отрицательной пол рности стабили затора, второй суммирующий узел, входы которого соединены с соответст . вущими выходами второго источника опорного НсШр жени  и второго чувствительного элемента, два релейных усилител  рассогласовани  соединены с выходами соответствукмдих суммируницих узлов, а выход - с входами RS-триггера, выход которого соединен с управл ющим входом регулирующего элемента. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Импульсный стабилизатор посто нного разнопол рного напр жени  содержит последовательно соединенные входной дроссель 1, перезар дный конденсатор 2 и коммутирующий диод 3, подключенные к входным шинам стабилизатора , причем катод диода 3 подключён к общей шине, параллельно перезар дному конденсатору 2 и коммутирующему диоду 3 подключены регулирующий элемент 4 и вход первой формирующей- цепи 5, состо щий из накопительного дроссел  6, -коммутирующего диода 7 и накопительного конденсатора 8, причем катод.коммутирующего диода 7 подключен к выводу положительной пол рности стабилизатора, к аноду диода 3 подключен вход второй формирующей цепи 9, состо щей из коммутирующего диода 10 и накопительного конденсатора 11, причем анод диода 10  вл етс  выходом отрицательной пол рности стабилизатора, параллельно выходным выводам включены источники 12 и 13 опорного напр жени  и чувствительные элементы 14 и 15, выходы которых соединены с соответствующими входами суммирующих узлов 16, 17и RS-триггер 18, входы которого через релейные усилители 19 и 20 соединены с выходами суммирующих узлов 16 и 17, а выход RS-триггера 18подключен к управл ющему входу регулирующего элемента 4. Стабилизатор работает следующим образом. В первый момент после включени  преобразовател , регулирующий элемент 4 закрыт нулевым сигналом с блока управлени . При этом происходит накопление электрической энергии в перезар дном конденсаторе 2 по цепи: плюс внешнего источника входной дроссель 1 - коммутирующий диод 3 - минус внешнего источника , и в накопительном конденсаторе 8 по цепи: Nrnnyc внешнего источника - входной дроссель 1 накопительный дроссель 6 - коммутирующий диод 7 - накопительный конденсатор 8 - плюс внешнего источника . Когда уровень выходного напр жени , измер емый чувствительным элементом 14 и сравниваемый с величиной напр жени  источника 12 опорного сигнала, достигает уровн  стабилизахщи, на выходе суммирующего узла 16 по вл етс  сигнал рассогласовани  определенной пол рности . Этот сигнал усиливаетс  релейным усилителем 19 рассогласовани , на выходе которого в исходном состо нии было некоторое посто нное напр жение, воспринимаемое триггером 18 как единица. После усилени , полученного с суммирующего узла 16 сигнала рассогласовани , напр жение на выходе релейного усилител  19 рассогласовани  резко падает до нул . Этот спад воспринимаетс  триггером 18 как переход входного сигнала из 1 до О и триггер 18 переходит в новое устойчивое состо ние , при котором на его выходе по вл етс  сигнал, который открывает транзисторный ключ 4. При этом электрическа  энерги , накопленна  ранее в конденсаторе 2 перераспредел етс  между конденса- тором 2 и конденсатором 11 по цепи: положительна  обкладка конденсатора 2 - открытый транзисторный ключ 4 накопительный конденсатор 11 - коммутирующий диод 10 - отрицательна  обкладка перераспределительного конденсатора 2. При этом конденсато 8 начинает разр жатьс  на нагрузку. Это фиксируетс  чувствительным элементом 14. Знак сигнала рассогласовани  на выходе суммирующего устрой ства 16 мен етс , при этом релейный усилитель 19 рассогласовани  возвра щаетс  в исходное состо ние, на его выходе по вл етс  посто нный положи тельный сигнал (1 на входе триггера 18). При этом срабатывание триггера 18 не происходит, но он подготавливаетс  дл  срабатьшани  от сиг нала по другому входу. Б это врем  на отрицательном выходе стабилизатора начинает расти отрицательное напр жение, его величина контролиру етс  чувствительным элементом 15 и сравниваетс  с напр жением источн ка 13 опорного напр жени . При этом знаке сигнала рассогласовани  с выхода суммирующего узла 17, на выход релейного усилител  20 имеетс  посто нное напр жение логической единицы . Но как только величины отрица тельного напр жени  на конденсаторе 11 достигает уровн  стабилизации, м н етс  знак сигнала рассогласовани  на выходе сравнивающего узла 17. Эт 6 сигнал воспринимаетс  релейным усилителем 20 рассогласовани . При этом напр жение на его выходе .резко падает (вследствие большого коэффициента усилени ) триггер I8 воспринимает этот сигнал как переход входного сигнала из 1 в 0. Это переводит, триггер 18 в новое устойчивее состо ние, при котором на его выходе по вл етс  нулевой сигнал,, при этом транзисторный ключ 4 закрываетс , далее цикл работы преобразовател  повтор етс . Поскольку величины конденсаторов 8 и 11 подобраны в соответствии с величинами нагрузок, в течение первого цикла напр жение на выходе конденсатора 8 не успевает значительно упасть ниже уровн  стабилизации, за то врем  пока идет зар д конденсатора 11 до уровн  стабилизации, ибо стабилизатор переключаетс  с высокой частотой (несколько дес тков килогерц). Величины выходных напр жений можно регулировать с помощью чувствительных узлов 16 и 17 . 1 Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе .реализован не обычный метод непрерывного регулировани  выходных напр жений путем контрол  отклонени  этих напр жений от уровн  стабилизации и непрерывного устранени  причин их вызывающих путем непрерывного воздействи  на их регулирующие элементы, а метод попеременного доведени  регулируемых напр жений до уровн  стабилизации. При этом, пока замкнута одна система стабилизации , друга  след ща  система, котора  предназначена дл  стабилизации напр жени  другой пол рности, разомкнута и это напр жение измен етс  без воздействи  обратной св зи . Однако врем  такого состо ни  мало и величина вькодного напр жени  за это врем  не успевает отклонитс  на большую величину. Это позвол ет одному регулирующему элементу обслужить поочередно две след щие системы, которые в свою очередь тоже работают по очереди. Кроме того, этот регулирующий элемент  вл етс  еще и элементом стабили-; затора, преобразующего посто нное напр жение в двухпол рное. Все это позвол ет отказатьс  от обычного трансформатора дл  преобразователей посто нного напр жени .в двухлол рные а также сократить количество элементов по сравнению с обычными схемами подобного типа, содержащими об ный статический преобразователь и два отдельных стабилизатора,; Формула изобретени  Импульсный стабилизатор посто нного разнопол рного напр жени , содержащий регулирующий элемент, первую формирующую цепь, выход которой  вл етс  выходным выводом положительной пол рности вторую формирующую цепь, выход которой подключен к выходному выводу отрицательной пол рности, причем перва  формирующа  цепь состоит из накопительного дроссел ; коммутирующего диода и накопительного конденсатора , а втора  - из коммутирующего диода и накопительного конденсатора блок управлени , содержащий источни опорного напр жени  и чувствительный элемент, включенные параллельно выходному выводу положительной пол  ности, выходы чувствительного элемента и источника опорного напр жени  подключены к соответствующим входам суммирующего узла блока употличающийс  равлени , тем, что, с целью обеспечени  стабилизации выходных-разнопол рных на пр жений, в него введены последовательно соединенные входной дроссель перезар дный конденсатор и коммутирукщий диод, причем один из выводов входного дроссел  подключен к входному выводу, катод коммутирующего диода подключен к общей шине стабилизатора, а анод - к входу второй формирующей цепи, причем параллельно перезар дному конденсатору и коммутирующему диоду включены регулирующий элемент и вход первой формирующей цепи, в которой накопительный дроссель, коммутирующий диод и накопительный конденсатор соединены последовательно, причем катод коммутирующего диода подключен к выходному выводу положительной пол рности, в блок управлени  введены второй источник опорного напр жени , второй чувствительный элемент, включенные параллельно выходным вывЬдам отрицательной пол рности, и второй суммирующий узел, входы которого соединены с соответствующими выходами вто|рого источника опорного напр жени  и второго чувствительного элемента, а также введены два релейных усилител  рассогласовани  и триггер типа RS, цричем входы релейных усилителей рассогласовани  соединены с выходами соответствующих суммирующих узлов, а выходы - с входами RS-триггера , выход которого соединен с управл кндим входом регулирующего элемента . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 437056, кл. G 05 F 1/56 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 603966, кл. G 05 F 1/5бЗ 1977.