Импульсный стабилизатор напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 Г 1/569 Е К енина электроИ. Ульянова В. Капитанов, юкевич питание эле н. - М.: Эне ССР1984,БИЛ ИЗ(57) Изобретен и может быть ния устройств техники. Цель шение надежи счет того, что ие относится к элиспользовано вавтоматики и выю изобретения яости. Эта цель дов момент скачко ектротехн блоках пи числитель вляется по стигается образного ике таной выза из вюйар ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский ордена Лтехнический институт им. В(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТНАПРЯЖЕНИЯ менения тока нагрузки напряжение на выходе стабилизатора начинает возрастать. Силовой ключ 1 запирается, в результате чего триггер3 переводится в противоположное состояние и закрывает ключ 15. Конденсатор 4 начинает разряжаться. Когда напряжение на выходе стабилизатора войдет в зону статической нестабильности, на выходе компаратора 9 появится импульс. Но замыкание ключа 1 произойдет не раньше, чем триггер 13 возвратится в состояние с логической 1 на прямом выходе. Это позволяет исключить возможную положительную обратную связь по току нагрузки при скачкообразном увеличении сопротивления нагрузки и низкий уровень логического элемента И 17. Тиристор 18 закрыт. Возрастание выходного напряжения за счет выхода из строя ключа 1 приводит к тому, что логический элемент И 17 открывает тиристор 18. Тиристор8 быстро шунтирует нагрузку, формирует перегорание предохранителя и отключает нагрузку от аварийного стабилизатора. 1 ил.110 5 20 25 30 35 40 формула изобретения 45 50 55 Изобретение относится к электротехникеи может быть использовано в блоках питания устройств автоматики и вычислительной техники.Цель изобретения - повышение надежности.На чертеже приведена функциональнаясхема предлагаемого устройства,Стабилизатор содержит между своим входом и выходом последовательно включенныепервый силовой ключ 1 и 1.СР-фильтр 2,состоящий из дросселя 3, конденсатора 4и замыкающего диода 5. Первый вывод дросселя 3 соединен с выходом первого силово го ключа 1, второй - с выходным выводом, замыкающий диод 5 катодом подключен к выходу первого силового ключа 1,анодом - к общей шине. Конденсатор 4совместно с делителем 6 напряжения включен параллельно выходным выводам. Выходделителя 6 напряжения подсоединен к инвертирующему входу усилителя 7 ошибки.Источник 8 опорного напряжения включенмежду неинвертирующим входом усилителя 7ошибки и общей шиной. Выход усилителя 7ошибки соединен с неинвертирующим входомкомпаратора широтно-импульсного модулятора 9. Генератор 10 пилообразного напряжения выходом 11 напряжения пилообразной формы соединен с инвертирующим входом компаратора широтно-импульсного модулятора 9, импульсным выходом2 - с тактовым входом триггера 13. Информационныйвход последнего соединен с выходом компаратора широтно-импульсного модулятора 9и первым входом логического элемента И 4,второй вход которого подключен к прямомувыходу тригге 5 а 13. Инверсный выход триггера 13 соединен с управляющим входом второго силового ключа 15, который последовательно с резистором 16 включен параллельно выходным выводам. Инверсный выходтриггера 13 подключен к первому входу логического элемента И 17, второй вход которогоподключен к эмиттеру первого силового ключа 1, а выход - к управляющему выводутиристора 18, включенного между входом иобщей ш и н ой.Стабилизатор работает следующим образом. В установившемся режиме при постоянном сопротивлении нагрузки напряжение на нагрузке (без учета пульсаций) поддерживается на уровне, определяемом действием петли обратной связи, воздействующей на длительность импульсов, управляющих пер. вым силовым ключом 1. При этом на прямом выходе триггера 13 устанавливается высокий логический уровень, на инверсном выходе - низкий, поэтому второй силовой ключ 15 разомкнут, тиристор 18 заперт, а импульсы с выхода компаратора широтно-импульсного модулятора 9 через логический элемент И 14 беспрепятственно проходят на управляющий вход первого силового ключа 1. В момент скачкообразного изменения тока нагрузки напряжение на выходе стабилизатора начинает возрастать, так как энергия, накопленная в дросселе 3, расходуется на заряд конденсатора 4. Первый силовой ключ 1 запирается, ближайший тактовый импульс переводит триггер 13 в противопложное состояние, на его инверсном выходе появляется потенциал логической 1, который замыкает второй силовой кпюч 15. Конденсатор 4 начинает разряжаться с постоянчой времени, определяемой параметрами конденсатора 4 и резистора 16. Величина резистора 16 выбирается из условия максимального тока нагрузки, предшествовавшего скач кообразному сбросу тока нагрузки, Когда напряжение на выходе стабилизатора входит в зону статической нестабильности, на выходе компаратора широтно-импульсного модулятора 9 появляется импульс. Но замыкание первого силового ключа 1 происходит не раньце, чем триггер 13 возвращается в состояние с логической 1 на прямом выходе. Этим достигается исключение возможной положительной обратной связи по току нагрузки, а также наличие низкого уровня на выходе логического элемента И 17. Таким образом, и в динамическом режиме тиристор 18 закрыт. Если же напряжение на выходе стаби.пизатора начинает возврастать не за счет скачкообразного изменения тока нагрузки, а за счет выхода из строя силового ключа 1, например при к. э. силового ключа, то напряжение на эмиттере первого силового ключа достигает уровня логической 1 при наличии уровня логической 1 на инверсном выходе триггера 13. В этом случае напряжение логической 1 на выходе логического элемента И 7 открывает тиристор 18. Включенный тиристор 18 быстро шунтирует нагрузку, формирует перегорание плавного предохранителя и отключает нагрузку от аварийного стабилизатора. Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последовательно соединенные первый силовой ключ и .СР-фильтр, делитель напряжения, включенный параллельно выходным выводам, усилитель ошибки, ин. вертирующим входом соединенный с выходом делителя напряжения, источник опорного напряжения, вкл ючен н ы й между инвертирующим входом усилителя ошибки и общей шиной, компаратор широтно-импульсного модулятора, неинвертирующим входом подключенный к выходу усилителя ошибки, генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора широтно-импульсного модулятора, триггер, информационным входом подключенный к выходу компаратора широтно-импульсного модулятора и первому входу первого логического элемента И, тактовый вход1272324 Составитель С. ГорбачеваТехред И. Верес Корректор М. ДемчикТираж 836 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Редактор Н. БобковаЗа к аз 6338/47 триггера соединен с импульсным выходом генератора пилообразного напряжения, прямой выход триггера соединен с вторым входом первого логического элемента И, инверсный выход триггера подключен к управляющему входу второго силового ключа, который последовательно с резистором включен параллельно выходным выводам, выход первого логического элемента И соединен с входом управления первого силового ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены тиристор и второй логический элемент И, первый вход которого подключен к инверсному выходу триггера, второй вход - к выходу первого силового ключа, а выход - к управляюгцему выводу тиристора, который включен параллельно выходным выводам.