Стабилизатор постоянного напряжения

(19) (11) Э(51) 0 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВ ЬСТ(56) 1, Патент СОВ3916283,кл. 32-2, 321-8, 1975. 2, Авторское свидетельство СССР447700, кл. 6 05 Г 1/56, 1975. 3. Авторское свидетельство СССР.705434, кл. С 05 Г 1/56, 1980,(54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ЙАПРЯЖЕНЯ, содержащий импульсный стабилизированный преобразователь с широтно-импульсным регулировани входом подключенный к входныМ клеммам, а выходом - к ЬС-фильтру,узел подгруэки, о т л и ч а ю щ и ис я тем, что, с целью повышения КПДстабилизатора при токах нагрузки,меньших тока намагничивания дросселя 1 С -Фильтра, введены интегрирующее РС -звено, подключенное к выходу импульсного преобразователя, резистивный делитель, соединенный свыходом интегрирующего 8 С-звенаи выходной клеммой, реэистивный регулируемый делитель, подклк енныйк выходным клеммам, а узел подгруэки выполнен на усилителе постоянноготока с диФФеренциальным входом, выход которого подключен к выходнымклеммам стабилизатора, а входы - ксоответствующим выходам реэистивныхделителей, 1032437Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникампитания с широтно-импульсным преобразованием напряжения.Известны источники питания, кото"рые содержат импульсный преобразонатель с широтно-имнульсным регулированием и ЬС -Фильтром, к выходнымвыводам которого через ключ, напримертранзисторный, подключен резисторподгрузки, подключение и отключение 10которого осуществляется по сигналу,получаемому с датчика тока 13 и 1.21.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяисточник питания постоянного напряжения, содержащий импульсный стабилизированный преобразонатель, подключенный входом к входным выводам, авыходом - к ныходным выводам источника и устройство подгруэки. 20Устройство подгрузки подключенок датчику тока и включает в себякомпаратор недогрузки, кюпоч и резистор подгрузки.Резистор подгрузки подключен 25параллельно выходу источника, причемк одному из выходных выводов непосредственно а к второму - черезключ, напрймер транзисторный, управ"ляющий вход которого соединен с выходом компаратора недогрузки )Э .Недостатком известного устройстваявляется ниэклй КПД при токах нагрузки, меньших или близких к току намагничивания дросселя," что следуетиз его принципа действия, сущность 35которого состоит н следующем.На холостом ходу и при малых токах нагрузки, меньших тока намагничивания дросселя ьС -фильтра, параллельно выходу источника питаний под Оключается резистор подгруэки такойвеличины, что ток через него равентоку намагничивания дросселя. Этоустраняет режим прерывистых токовчерез дроссель 1 С -фильтра при кото 45ром цепь отрицательной обратной связи источника практически не работаети его выходное напряжение значительно увеличивается. Отключение упомяну"того резистора происходит после того, как величина тока нагрузки достигчет величины тока намагничиваниядросселя,Таким образом, в режиме малых токов ток, потребляемый от источникапитания 1 с, равен сумме тока нагруэ ки 1 н и тока подгрузки 1 или 1+При холостом ходе 1 ц1 Д 1, апри токе нагрузки, близком по величине току подгрузки (1 н - 1 прдгр) 6 О1 ист 21 щр, т,е, половина отбираемой от источника мощности расходуется бесполезно.Известно,что ток намагничиваниясоставляет 5-10 от номинального то ка нагрузки, т.е. при таком методе устранения режима прерынистых токов до 5-10 мощности источника теряется, что уменьшает его КПД при работе в широком диапазоне токов нагрузкиЦель изобретения - повышение КПД стабилизатора при токах нагрузки, меньших тока намагничивания дросселя 1 С -Фильтра.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий импульсный стабилизиронанный преобразователь с широтно-импульсным регулированием, входом подключенный к входным клеммам, а выходом - к 1 С -Фильтру, узел подгруэки, введены интегрирующее РС- звено, подключенное к выходу импульсного преобразователя, реэистинный делитель, соединенный с выходом интегрирующего 11 С-звена и выходной клеммой, реэистивный регулируемый делитель, подключенный к выходным клеммам, а узел подгруэки выполнен на усилителе постоянного тока с дифФеренциальным входом, выход которого подключен к выходным клеммам стабилизатора, а входы - к соответствующим выходам реэистивных делителей,На чертеже приведена структурная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.Стабилизатор постоянного напряжения содержит импульсный стабилизиро-ванный преобразователь 1, состоящий из источника 2 широтно-модулированных импульсов и ЬС -Фильтра 3, включающего н себя дроссель 4 и конденсатор 5 Вход преобразователя 1 подключен к входным выводам б и 7 стабилизатора. К входу ЬС -фильтра 3 подключен вход интегратора 8, выход которого через нерегулируемый измери- тельный элемент Э подключен к первому входу усилителя 10 с дифференциальным входом, второй вход которого через регулируемый измерительный элемент 11 подключен к выходу 1 С -фильтра 3, а выход усилителя 10 подключенк выходным выводам 12 и 13 стабилизатора. Устройство работает следующимобразом. При подключении номинальной нагрузки к выходньм выводам 12 и 13 стабилизатора дроссель 4 Ы -фильтра 3 работает н режиме непрерывного тока. При этом напряжение на выходе ЬС - фильтра Э меньше напряжения на его входе на величину падения напряжения на активном сопротивлении дросселя 4.Это падение напряжения выявляется с помощью интегратора 8 и емкости 5 ЬС-фильтра 3 на дифференциаль" ных входах усилителя 10 постоянного тока. На входы усилителя 10 с интег1032437 эратора 8 и емкости 5 подаются напряжения соответственно через нерегулируеияй и регулируемый элементы 9 и 11. Выявленное напряжение задает режим работы усилителя 10 постоянного тока. В рассматриваемом случае это напряжение воздействует на усилитель 10 таким образом, что он не оказывает влияния на работу стабилизатора.При уменьшении тока нагрузки до величины, меньшей тока намагничивания дросселя,напряжение на омическом сопротивлении дросселя воздействует на усилитель 10 постоянного тока так, что часть выходного тока стабилизатора ответвляется в выходной каскад усилителя 10 постоянного тока, который в этом случае выступает в роли регулируемого сопротивления. Величина ответвляемого тока 1 Ч такова, что в сумме с токомнагрузки 1 н он равен току намагничивания дросселя " + знамчувстПри холостом ходе ток, равныйтоку намагничивания дросселя, протекает через выходной каскад усилителя 10 постоянного тока, при этомЧТНОМогииск10 Таким обраэом, при любых токахнагрузки, меньших и равных току на.магничивания дросселя, ток, потребляемый от источника, равен току намагничивания. При этом исключается 15 воэможность выхода источника питания из режима стабилизации и повышается КПД, предлагаемого источникапостоянного напряжения при малыхтоках нагрузки.103243 едак аказ 5400/52 Тираж 874 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауюская наб.Подписно лиал ППП "Патентф, г.Ужгород, ул.Проектная Составитель С,МакаровН.Гришанова ТехредА.Бабинец Корректор А,повх