Стабилизатор постоянного напряжения

(54) СТАБ 1 Л 11 ЗАТОР Лэлектротехнический ьлноваО. ЕапитоЛсюкевич00.8) етельство СГ 1/56, 197ельство ССС1/56, 198ОСТОЛННОГО НАП источни ания радио- елью изобрестабильности намическом режиме рабонапряжения ой коммутациэлемента ктивно емкающим диоания, полуд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ГП1 тЕНИЛ(57) Изобретение относитскам вторичного электропитэлектронной аппаратуры. Цтенил явллетсл повышениевыходного напряжения в дирежиме, В установившемсяты стабилизации входногоосуществления периодическей первого регулирующеговключенного на входе индукостного Фильтра 3 с замыдом 4, сигнал рассогласов чаемый путем сравнения эталонного напряжения источника 12 и напряжения делителя 13 выходного напряжения, контролируетсл двумя гистерезисными компараторами 11 и 14. При уменьшении выходного напряжения, вызванном увеличением тока нагрузки параллельно основной цепи регулирования через силовой ключ 16 управляемый первым резисным компаратором 11, подключается второй регулирующий элемент 2, образующий вместе с усилителем 9 сигнала рассогласования непрерывный стабилизатор. Первый регулирующий элемент 1 при этом полностью открыт. При увеличении выходного напряжения, вызванном с уменьшением тока нагрузки, гистерезисЖ цвй коцпаратор 1 а цврав второй сиро- Щ вой ключ 1 б подключает второй регулирующий элемент 2 параллельно выход- С ным выводам. Проводимость второго регулирующего элемента изменяется по действием усилителя 10 сигнала рассогласования так, чтобы поддерживать выходное напряжение на заданном уровне.1 ил,вфвйвИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано вустройствах вторичных источников питания,Цель изобретения - повышение стабильности выходного напряжения в динамическом режиме.Па чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения,Стабилизатор постоянного напряжениясодержит первый 1 и второй 2 регулирующий элементы, ЖС-силовой фильтр 3,содержащий диод 4, индуктивность 5 и 15. конденсатор 6, первый компаратор 7,генератор 8 пилообразного напряжения,первый 9 и второй 10 усилители сигнала рассогласования, первый гистерезисный компаратор 11, источник 12 опорного напряжения, делитель 13 выходного напряжения, второй гистерезисныйкомпаратор 14 и первый и второй силовые ключи 15 и 16.25Первый регулирующий элемент 1 подклюцен силовым входом к входной шине,а силовым выходом через ЖС-силовойфильтр 3 - к выходной шине устройства, силовому выходу второго регулирую щего элемента 2 и входу делителя 13выходного напряженияВыход генератора 8 пилообразного напряжения соединен с инвертирующим входом компаратора 7. Выход компаратора подключен куправляющему входу первого регулирую 35щего элемента 1, а его неинвертирую-щий вход - к выходу первого усилителя 9 сигнала рассогласования, неинвертируюций вход которого соединен с выходом источника 12 опорного напряжения, первыми входами первого 1 1 ивторого 14 гистерезисных компараторови первым входом второго усилителя 10сигнала рассогласования. Инвертирующий вход с первого усилителя сигналарассогласования соединен с выходомделителя 13 выходного напряжения,вторыми входами первого 11 и . второго14 гистереэисных компараторов и вто 50рым входом второго усилителя 10 сигнала рассогласования, выход которогоподключен к управляющему входу второго регулирующего элемента 2. Выходпервого гистерезисного компаратора 1155соединен с входом стробирования и управляющим входом первого силового клюца 15. Выход второго компаратора 14подключен к управляющему входу второГо силового ключа 16 и входам строби рования первого 9 и второго 10 усилителей сигнала рассогласования; силовой вход второго регулирующего элемента 2 через первый силовой ключ 15 подключен к входной шине устройства, а через второй силовой клюц 16 к общей шине устройства. Выход первого усилителя 9 сигнала рассогласования обьединен с выходом второго усилителя 10 сигнала рассогласования.Стабилизатор работает следующим образом.Стабилизация выходного напряжения в установившемся режиме работы осуще" ствляется за счет действия основного контура обратной связи: делитель 13 выходного напряжения, первый усилитель 9 сигнала рассогласования, стробируемый компаратор 7 импульсный регулируаций элемент 1. В динамическом режиме работы при скачкообразном уменьшении сопротивления нагрузки выходное напряжение уменьшается и равенство напряжений на входах первого гистерезисного компаратора 11 нарушается. Компаратор срабатывает, цто приводит к появлению на входе стробирования компаратора 7 сигнала отключения, на управляющем входе первого силового ключа 15 - сигнала включения. В результате на выходе компаратора 7 устанавливается напряжение, необходимое для насыщения импульсного регулирующего элемента 1, а номинальное выходное напряжение стабилизатора поддерживается непрерывным стабилизатором (усилитель 9 сигнала рассогласования, регулирующий элемент 2) за счет действия вспомогательной цепи отрицательной обратной связи: выход делителя 13, инвертирующий вход усилителя 9 сигнала. рассогласования, непрерывный регулирующий элемент 2 - ИОП-транзистор, включенный по схеме истокового повто" рителя. Этот непрерывный стабилизатор напряжения находится в рабочем режиме до тех пор, пока ток в дросселе 5 не возрастает до величины, необходимой для поддержания номинального выходного напряжения. Дальнейшее увелицение тока приводит к повышению выходного напряжения и нарушается равенство напряжений на входах гистерезисного компаратора 11. Последний срабатывает, изменяет свое состояние на выходе, включает компаратор 7 и отключает силовой клюц 15, Переходный процесс за 515 канчивается и стабйлизатор возвращается в установившийся режим работы,При скачкообразном увеличении сопротивлений нагрузки выходное напряжение увеличивается и равенство напряжений на входах гистерезисного компаратора 14 наруыается. Еомпаратор срабатывает. Это приводит к появлению на входе стробирования усилителя 9 .сигнала рассогласования сигнала отключения,. на входе стробирования усилителя 10 и управляющем входе силового ключа 16 - напряжения включения, В результате номинальное выходйое напряжение стабилизатора поддержива- ется непрерывным стабилизатором (усилитель 10 сигнала рассогласования, регулирующий элемент 2) за счет действия цепи отрицательной обратной связи: выход делителя 13, неинвертирующий вход усилителя 10, непрерывный регулирующий элемент 2 - МОП- транзистор, включенный по схеме с общим истоком, Этот непрерывный стабили затор находится в рабочем режиме до тех пор, пока ток в дросселе 5. не сни зится до величины, необходимой для поддержания номинального выходногонапряжения. Дальнейшее уменьыение тока приводит к снижению выходного напряжения и наруыает равенство .напряжений на входах гистерезисного компаратора 14, Последний срабатывает, изменяет свое состояние на выходе, отключает усилитель 10 и силовой ключ 1 б и включает усилитель 9. Переходный процесс заканчивается и стабилизатор возвращается е установившийся режим работы.Формула изобретенияСтабилизатор постоянного напряжения, содержащий первый и второй регулирующий элементы, ЖС-силовой Фильтр компаратор, генератор пилообразного напряжения, первый и второй усилители сигнала рассогласования, первый гистерезисный компаратор, источник опорного напряжения и делитель выходного напряжения, причем первый регу" лирующий элемент подключен силовым входом к входному выводу, а силовым выходом через РЬС-силовой фильтр 415746к выходному выводу, силовому выходувторого регулирующего элемента и первому входу делителя выходного напряжения, выход генератора пилообразного напряжения соединен с инвертирующим входом компаратора, выход которого подключен к управляющему входу первого регулирующего элемента, неинвер тирующий вход компаратора подсоединенк выходу первого усилителя сигналарассогласования, неинвертирующий входкоторого соединен с выходом источникаопорного напряжения, первым входом 15 первого гистерезисного компаратора ипервым входом второго усилителя сигнала рассогласования, а инеертирующийвход подключен к выходу делителя выходного напряжения, второму входу пер вого гистерезисного компаратора и второму входу второго усилителя сигнала рассогласования, выход которогоподключен к управляющему входу второго регулирующего элемента, выход пер вого гистерезисного компаратора соединен с входом стробирования компаратора, второй вход делителя выходногонапряжения соединен с общей шиной,второй усилитель сигнала рассогласо вания снабжен входом стробирования,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повыыения стабильности выходного напряжения в динамическом режиме.в него введены второй гистерезисныйкомпаратор, первый и второй силовыеключи, а первый усилитель сигналарассогласования снабжен входом стробированил, причем первый вход второгогистерезисного компаратора подключен 40 к источнику опорного напряжения, второй вход подсоединен к выходу делителя выходного напряжения, а выход подключен к управляющему входу второгосилового ключа и входам стробирования 45 первого и второго усилителей сигналарассогласования, силовой вход второгорегулируоцего элемента через первыйсиловой ключ подключен к входному выводу, а через второй. силовой ключ - к 50 обцей шине, выход первого гистерезисного компаратора соединен с управляющим входом первого силового ключа, выход первого усилителя сигнала рассогласования - с выходом второго усилителя сигнала рассогласования.