Импульсный стабилизатор напряжения

ш 18 И 235,ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Респуолик) Заявлено 28.0 М Клз б 05 Г 1/ единением заяв с Государстееккый комите СССР ло делам изобретений и открытий(71) Заявител НАПРЯЖЕНИЯ 54) ИМПУЛЬСНЫИ СТАБИЛИ Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электропитания радиотехнических средств автоматики.Известны импульсные стабилизаторы напряжения 11.Известен также импульсный стабилизатор напряжения, содержащий мостовой преобразователь с двумя полностью и двумя неполностью управляемыми транзисторами, соединенными управляющими входами с соответствующими выходами модулятора управляющих импульсов и входным трансформатором, средняя часть первичной обмотки которого соединена со свободным выводом конденсатора Г-образного 1.С-фильтра и анодом коммутирующего диода, подключенных к одному из входных выводов, а по меньшей мере одна из вторичных обмоток выходного трансформатора соединена через выпрямитель с фильтром с выводами для подключения нагрузки 2,Недостатком известного устройства является его инерционность, обусловленная инерционностью индуктивности 1.С-фильтра, включенной в цепь передачи тока. Это свойство известного стабилизатора напряжения ограничивает возможности применения его для питания импульсных нагрузок, так как ступенчатое изменение тока нагрузки приводит к значительному увеличению пульсаций выходного напряжения и ухудшению его стабильности.Цель изобретения - улучшение динамических характеристик известного устройства.Указанная цель достигается тем, что вустройстве модулятор управляющих импульсов подключен входом к введенному датчику тока, образующему с дросселем 10 1 С-фильтра последовательную цепь, параллельно которой подключен резистор и соединенный последовательно с ним введенный ключ, управляющим входом соединенный через блок управления с выводами для под ключения нагрузки. Причем выходная цепьблока управления выполнена в виде оптронного прибора. На чертеже приведена принципиальная 20 электрическая схема стабилизатора.Стабилизатор состоит из дросселя 1, коммутирующего диода 2, неполностью управляемых транзисторов 3, 4, полностью управляемых транзисторов 5, 6, трансформа тора 7 с обмотками 8 - 11, выпрямителя 12,фильтра 13, модулятора 14 управляемых импульсов, нагрузки 15, подсоединенной к обмотке 11 трансформатора 7, конденсатора 16, датчика 17 тока, управляемого клю ча 18, состоящего из тпристора 19, сопро 81123510 15 20 25 30 05 40 45 50 55 00 05 тивления 20, оптронного ключа 21, и блока 22 управления ключом 18,Устройство работает следующим образом.На базы транзисторов 3 - 6 от модулятора 14 поступают управляющие импульсы одной и тои же частоты, Скважность 1 отношение периода переключений к времени открытого состояния транзистора) управляемых импульсов, поступающих на оазы транзисторов о, Ь, равна или больше двух и зависит от величины стаоилизируем ого среднего тока дросселя 1, задаваемои датчиком 17, 11 ри открытом состоянии транзисторов 3, 6 происходят передача электрическои энергии через трансформатор ( в цепи нагрузки, накопление энергии в дросселе 1 и конденсаторе 16. 11 ри выключении транзисторов 3, 6 происходит одновременное открывание транзистора 4, 1 ранзистор 5 остается пока в закрытом состоянии. Ы этот момент энергия, накопленная в дросселе 1, через транзистор 4 и диод 2 поступает в обмотку 9 трансформатора 7. Происходит перемагнйчивание трансформатора, и на время, в течение которого основной источник отключен от трансформатора, ток в нагрузке переменного тока поддерживается за счет энергии дросселя 1 и конденсатора 16, а ток в нагрузке постоянного тока за счет энергии дросселя 1 и конденсатора фильтра 13. В случае, когда величина среднего тока, потребляемого нагрузкой, меньше стабилизируемой величины среднего тока дросселя, избыточный ток, поступающий со стороны дросселя в нагрузку, вызывает увеличение выходного напряжения стабилизатора. Положительное приращение выходного напряжения через блок 22 воздействует на вход ключа 18, в результате чего ключ 18 замыкается, и ток дросселя 1 переходит в более низкоомцый контур, замыкаясь по цепи; дроссель 1 - датчик 17 - тиристор 19 - сопротивление 20 - дроссель 1. В это время ток в нагрузке переменного тока поддерживается за счет энергии конденсатора 16, а ток в нагрузке постоянного тока за счет энергии конденсатора фильтра 13. Через некоторое время, определяемое величиной среднего тока дросселя 1, открывается транзистор 5, и обмотки 8, 9 трансформатора 7 подключаются к основному источнику питания. При этом ток в обмотках трансформатора не меняет своего направления. Диод 2 и тиристор 19 запираются, Происходят накопление энергии в дросселе 1, конденсаторе 16 и передача энергии через трансформатор в нагрузку. При закрывании транзисторов 4, 5 одновременно открывается транзистор 3. Происходят отключение трансформатора от основного источника и замыкание цепи, по которой ток дросселя 1 поступает в конденсатор 16 и в обмотку 8 трансформатора 7 по цепи: дроссель 1 в транзистор 3 - обмотка 8 - диод 2,Блок 22 вырабатывает соответствующую команду, которая поступает па вход клоча 1 Ь и вызывает его замыкание.ок дросселя 1 переводится в низкоомный контур,При условии стабилизации величины среднего тока дросселя на уровне максимального тока нагрузки (с учетом собственного потребления стабилизатора) индуктивность дросселя 1 практически не влияет на протекание в стаоилизаторе пере: одных процессов, обусловленных возмущающим воздеиствием со стороны нагрузки. Это позволяет улучшить динамические характеристики устройства. Сопротивление 20 (в частном случае это может Сыть сооственное сопротивление тиристора 119) предназначено для увеличения расхода энергии дросселя 1 при работе стабилизатора на холостом ходу, что позволяет уменьшить скважность управляющих импульсов в этом режиме и несколько упростить модулятор 14. Небольшое увеличение потерь мощности в стабилизаторе в режиме холостого хода полностью компенсируется значительным улучшением его динамических характеристик. Предлагаемое изобретение позволяет расширить область применения известного устройства, применив его для питания импульсных нагрузок, например модуляторных ламп, генерирующих импульсы низкой частоты. При этом может быть значительно уменьшена емкость выходного конденсатора. Формула изобретения Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий мостовой преобразователь с двумя полностью и двумя неполностью управляемыми транзисторами, соединепнымп управляющими входами с соответствующими выходами модулятора управляющих импульсов и входным трансформатором, средняя точка первичной обмотки которого соединена со свободным выводом конденсатора Г-образного 1.С-фильтра и анодом коммутирующего диода, подключенных к одному из входных выводов, а по меньшей мере одна из вторичных обмоток выходноготрансформатора соединена через выпрямитель и фильтр с выводами для подключенпя нагрузки, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик,модулятор управляющих импульсов подключен входом к введенному датчику тока, образующему с дросселем .С-фильтра последовательную цепь, параллельно которой подключен резистор и соединенный последовательно с ним введенный ключ, управляющим входом соединенный через блок управления с выводами для подключения нагрузки.811235 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеКорректор 3. Тарасова Редактор Г, Петрова Заказ 505/16 Изд. М 232 Тираж 010 Подписное 1110 Поиск Государственного комитета СССР но дспаи нзоврстсннй н откркпий 13035, Москга, К, Раушскаи нас., и. 1,5