Стабилизатор постоянного напряжения с комбинированным регулированием

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 1907524(22) Заявлено 090680 (21) 2937552/24-07с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 230282. Бюллетень М 7Дата опубликования описания 230282 1 И 1 М. Кл,з С 05 Р 1/56 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вкачестве источника питания электрорадиоаппаратуры и автоматики. 5Известны стабилизаторы постоянногонапряжения,в которых регулированиевыходного напряжения осуществляетсяпо двум каналам,на управляющий органпоступает сигнал с делителей напряжения, подключенных к выходным ивходным выводам 1.Недостатком стабилизаторов является низкая надежность,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения скомбинированным регулированием, содержащий регулирующий элемент, первый вход которого соединен с выходомблока управления, измерительный элемент входного напряжения на резистивном делителе,. первым входом соединенный с входной шиной питания, авыходом - с входом блока управления,измерительный элемент выходного напряжения,входами соединенный с выходной и общей шиной, а выходом черезусилитель обратной связи и ограничительный резистор - с входом блокауправления (2, 30 Недостатком данного стабилизатораявляется низкая функциональная надежность, так как измерительный элемент входного напряжения образует параметрический канал регулирования системы автоматического регулирования, работающей по принципу разомкнутого цикла. Поэтому в случае изменения параметров элементов схемы, на-.пример при старении элементов, изменении температуры окружающей среды, воздействии электромагнитных излучений, напряжение на выходе стабилиза" тора становится ниже допустимого.Кроме того, регулирующий элемент включен последовательно и при кОротком замыкании в нагрузке выходит из строя, если не принять специальные меры для его защиты, что усложняет стабилизатор и также понижает его надежность.Цель изобретения - повышение надежности стабилизатора.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения с комбинированным регулированием регулирующий элемент выполнен на последовательно соединенных диоде, конденсаторе, первом ключевом элементе, силовом транзисторе и включеннымпараллельно диоду и конденсатору втором ключевом. элементе, работающем в противофазе с первым ключевым элементом, причем выводы диода и силового транзистора подключены соответственно к входной и общей шинам питания, точка соединения диода и кон 5 денсатора подключена к выходной шине, ,база силового транзистора соединена с первым входом регулирующего элемента, а точка соединения силового транзистора и первого ключевого элемента ф подключена к второму входу регулирующего элемента и второму входу измерительного элемента входного напряжения.На чертеже приведена принципиаль ная схема стабилизатора постоянного напряжения с комбинированным регулированием.Стабилизатор постоянного напряжения с комбинированным регулировани- рр ем содержит регулирующий элемент 1, состоящий из последовательно соединенных диода 2, конденсатора "3, первого ключевого элемента 4, силового транзистора 5 и включенного параллельно диоду 2 и конденсатору 3 второго ключевого элемента б, причем диод подключен к входной шине питания, а транзистор - к общей шине, измерительный элемент 7 входного напряжения на резисторах 8 и 9, первым входом соединен с входной шиной пи,тания, вторым входом - с точкой соединения транзистора 5 и первого ключевого элемента 4, а выходом - к входу блока 10 управления, выход 35 которого соединен с входом регулирующего элемента 1 и базой транзистора 5, измерительный элемент 11 выходного напряжения, первым входом соединенный с общей шиной, а вторым вхо О дом - с выходной шиной и точкой соединения диода 2 и конденсатора 3, выход измерительного элемента 11 выходного напряжения через усилитель 12 обратной связи и ограничительный резистор 13 подключен к входу блока 10 управления.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Через силовой транзистор 5 и замкнутый ключ 4 происходит заряд конденсатора 3, после чего ключ 4 размыкается и соответственно замыкается ключ б. При этом выходное напряжение равно напряжению на входе сложенному через диод 2 с добавочным напряжениен ээ на конденсаторе З.Стабилизация выходного напряжения происходит за счет изменения добавочного напряжения на конденсаторе З.Изменение добавочного напряжения осуществляется силовым що транзистором 5 от блока 10 управления. Измерительный элемент 7 входного напряжения, состоящий из резисторов 8 и 9, осуществляет стабилизацию добавочного напряжения при изме нении входного напряжения. Ток через резисторы 8 и 9, пропорциональный величине добавочного напряжения, создает напряжение на резисторе 8, которое прикладывается к входу блока 10 управления, который воздействует на управляющий вход силового транзистора 5 регулирующего элемента 1.При изменении выходного напряжения, обусловленного изменением нагрузки, или входного напряжения регулирование осуществляется по второму каналу, состоящему из измерительного элемента 11, усилителя 12 и общего для двух каналов регулирования блока 10 управления. Изменение выходного напряжения по сравнению с его номинальным значением приводит к появлению напряжения рассогласования на выходе измерктельного элемента 11 выходного напряжения. Сигнал рассогласования усиливается усилителем 12, с его выхода поступает на делитель, образованный резисторами 9 и 13. Средняя точка данного делителя подключена к входу блока 10 управления. Напряжение на резисторе 9, обусловленное сигналом ошибки, поступает на вход блока 10 управления и через него на силовой транзистор 5 регулирующего элемента 1. В результате силовой транзистор 5 изменяет величину добавочного напряжения для того, чтобы компенсировать сигнал рассогласования. Для сглаживания пульсации вЫходного напряжения в цепи нагрузки может быть установлен сглаживающий фильтр.Предлагаемый стабилизатор содержит комбинированную систему автоматического регулирования, при этом оба канала регулирования по роду работы компенсационного типа.Замена параметрического канала регулирования компенсационным позволило устранить пульсацию выходного напряжения, а включение силового транзистора 5 регулирующего элемента 1 параллельно.нагрузке, позволило исключить его из цепи короткого замыкания в аварийном режиме (при коротком замыкании в нагрузке).Таким. образом, надежность предлагаемого стабилизатора значительно выше известных стабилизаторов напряжения, Преимуществом предлагаемого стабилизатора является также возможность бестрансформаторного повышения выходного напряжения.формула изобретенияСтабилизатор постоянного напряжения с комбинированным регулированием, содержащий регулирующий элемент, первый вход которого соединен с выходом блока управления, измерительный зле907524 Составитель В. МосТехредМ. Гер гель ектор В. Си актор В. Данко Заказ 590/57 Тираж 908 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ПП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ил мент входного напряжения на резистивном делителе, первым входом соединенный с входной шиной питания, авыходом - с входом блока управления,измерительный элемент выходного напряжения, входами соединенный с выходной и общей шиной, а выходом черезусилитель обратной связи и ограничительный резистор - с входом блокауправления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности регулирующий элемент выполненна последовательно соединенных диоде, конденсаторе, первом ключевомэлементе, силовом транзисторе и включенном параллельно диоду и конденсатору втором ключевом элементе, работающем в противофазе с первым ключевым элементом, причем выводы диода и силового транзистора подключены соответственно к входной и общей шинам питания,. точка соединения диода и конденсатора подключена к выходной шине, база силового транзистора соединена с первым входом регулирующе" го элемента, а точка соединения си-. лового транзистора и первого ключе" вого элемента подключена к второму входу регулирующего элемента и вто" рому входу измерительного элемента входного напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент франции В 2387484,кл. С 05 Г 1/56, 1978..2. Авторское свидетельство СССР 9 571801, кл. 6 05 Г 1/56 1978