Стабилизированный преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК 09) 01)(Я) 4 Н 02 М 3 337 0 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЪЮЦфР 1)ЩтЯОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1" Н БДИсР . Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1023310, кл. С 05 Г 1/64, 1981.(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к стабилизированным преобразователям напряжения для питания электронныхустройств, Цель изобретенияослабление переходных процессов навыходе, устранение перегрузки иуменьшение помех в сети. Преобразователь содержит вспомогательный узел1220079 питания (ВУП) 1, входом соединенныйс источником питающего напряжения,входом порогового блока (ПБ) 20 ичерез усилитель 13, выпрямитель 14и фильтр 15 - с выходом преобразователя, Выход ВУП соединен с входом другого ПБ 16, вторым входомкомпаратора (К) 9 и выходами ключей 19, 21. Одни выходы ключей 19,21 соединены с выходами ПБ 16 и20. Их другие входы соединены собщей шиной, Выход ПБ 16 соединентакже с одними входами ключей 17,18, другими входами соединенныхс выходами селекторов 5, 6, Выходыключей 17, 8 через согласующийусилитель 12 соединены с управляющим входом усилителя 13. Входы сеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для фо мирования стабилизирова.лого напряжения питания электронных устройств. Цель изобретения - ослабление переходных процессов на выходе,устранение перегрузки и уменьшение помех в сети,На чертеже изображена функциональная схема устройства,Устройство содержит вспомогательный узел 1 питания, вход которогоподключен к входной клемме, задающий генератор 2, выход которогосоединен с входом формирователя 3пилообразного напряжения и входомделителя 4 частоты, два выхода которого подключены к первым входамсоответствующих селекторов 5 и 6,вторые и третьи входы которых соединены с выходами соответственно широтно-импульсного модулятора 7 игенератора 8 импульсов нарастающейдлительности, содержащего компаратор 9, выход которого является выходом,апервый вход - входом генератора,к второму входу компаратора 9 подключены первые выводы резистора 10и конденсатора 11, вторые выводыкоторых соединены соответственно свыходом вспомогательного узла пилекторов 5, 6 соединены с выходами делителя частоты 4, широтноимпульсного модулятора (ШИМ) 7 иК 9. Первый вход К 9 соединен содним входом ШИМ и с выходом фор-мирователя пилообразного напряжения (ФПН) 3. Второй вход ШИМ 7соединен с выходом фильтра 15. ВходФПН 3 соединен с входом делителячастоты 4 и с выходом задающегогенератора 2, Введение ПБ 20 иключа 21 позволяет любое изменениевыходного напряжения под действиемдестабилизирующих факторов компенсировать путем изменения длительности импульсов выходного сигналаШИМ что обеспечиваетдостижение.,поставленной цели, 1 ил,тания и общей шиной, выход формиро,вателя 3 пилообразного напряженияподключен к первому входу генератора 8 импульсов нарастающей длительности, выход согласующего усилителя 12 соединен с управляющим входом усилителя 13 мощности, вход питания которого присоединен к входной клемме, а к выходу усилителя13 подключеныпоследовательно соединенные выпрямитель 14 и сглаживающий фильтр 15, выход последнегоподсоединен к второму входу широтно-импульсного модулятора 7и является выходом преобразователя,к выходу вспомогательного узлаподключен вход порогового блока 16,выход которого соединен с управляющими входами ключей 17-19, два из которых включены между выходами селекторов 5 и 6 и входами соответствующего усилителя 12, а третий -между общей шиной и вторым входом компаратора 9 генератора 8 импульсов нарастающей длительности к входу вспомогательного узла 1 питания присоединен вход дополнительного порогового блока 20, выход которого подключен к первому входу четвертого ключа 21, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход - с вторым входом компаратора 9 генератора импульсов нарастающей длительности.Устройство работает следующим.образом.Вспомогательный узел 1 питания формирует напряжение питания функциональных элементов устройства управления. Выходной импульсный сигнал задающего генератора 2 посту.пает на вход формирователя 3 пилообразного напряжения и через делитель 4 частоты - на первые входы селекторов 5 и 6, При этом в течение одного периода частоты задающего генератора открыт селектор 5, а в течение слецующего - селектор 6. Пилообразное напряжение выхода формирователя 3 поступает на первый вход широтно- импульсного модулятора 7. С выхода широтно-импульсного модуляторачерез селекторы 5 и 6, открытые ключи 17 и 18 и согласующий усилитель 12 на вход усилителя 13 мощности поступает широтно-модулированный импульсный сигнал. Выходное напряжение усилителя 13 мощности через выпрямитель 14 и сглаживающий фильтр 15 поступает на выход устройства и на второй вход широтно-импульсного модулятора 7, Всякое изменение выходного напряжения устройства под действием дестабилизирующих факторов приводит к компенсирующему его изменению длительности импульсов выходного сигнала широтно-импульсного модулятора, что обеспечивает заданную стабильность выходного напряжения устройства.Устройство включается и работает, . только тогда, когда его выходное напряжение больше минимально допустимого значения для всего устройства. В этом случае дополнительный пороговый блок 20 включен и четвертый ключ 21 закрыт. При включении устройства, когда выходное напряжение вспомогательного узла 1 питания меньше минимально допустимого значения, пороговый блок ,16 находится в выключенном состоянии, при котором ключи 17 и 18 закрыты ключ 19 открыт, конденсатор 11 разряжен и сигнал управления на вход усилителя 13 мощности не поступает. Когда напряжение питания устройства управления достигает своего допустимого занчения, пороговый блок 16 включается, по сигналу с его выхода ключи 17 и 18 открываются, а ключ 19 закрывается, и емкость45 В процессе выключения устройства, когда входкое напряжение стано 55 вится меньше минимально дснустимого значения для всего устройства,дополнительный пороговый блок 20выключается, четвертый ключ 21 от 5 0 15 20 25 ЗО 35 40 11 начинает заряжаться. В процессе заряда емкости 11 генератор 8 формирует с частотой задающего генератора 2 последовательность импульсов нарастающей длительности, которые поочередно через селекторы 5 и 6 и открытые ключи 17 и 18 поступают ка входы согласующего усилителя 12, а с его выхода - на вход усилителя 13 мощности, что обеспечивает плавное нарастание токов сглаживающего фильтра 5 и усилителя 13 мощности, а также тока, потребляемого от сети, и выходного напряжения устройства.Когда выходное напряжение устройства достигает своего номинального значения, длительность импульсов, поступающих на .вход усилителя 13 мощности, ограничивается длительность импульсов, поступающих на вторые входы селекторов 5 и 6 с выхода широтно-импульсного модулятора, от которого осуществляется дальнейшее регулирование выходного напряжения устройства.По окончании заряда конденсатора 11 генератор 8 импульсов нарастающей длительности выключается. Если после включения устройства произойдет уменьшение входного напряжения до величины, меньшей минимально допустимого значения для всего устройства и большей минимально допустимого значения для вспомогательного узла 1 питания, выходное напряжение устройства уменьшается. Одновременно с этим дополнительный пороговый блок 20 выключится, четвертый ключ 21 откроется, конденсатор 11 разрядится и устройство выключится, При последующем резком увеличении входкого напряжения до величины, большей минимально допустимого значения для всего устройства, начинается включение последнего, при этом второй пороговый блок включается, четвертый ключ 21 закрывается иконденсатор 11 начинает заряжаться.Дальнейшее включекие устройства происходит в выше описанной последовательности.3 1220079 бкрывается, конденсатор 11 заряжается Формула из обре тения и устройство выключается. А после Стабилизированный преобразователь того как выходное напряжение узла йапряжения по авт, св. В 1023310, питания управления уменьшится до о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, своего минимально допустимого зна-с целЬю ослабления переходных прочения, выключается и пороговый цессов на выходе, устранения пере- блок 16 и ключи 17 и 18 за- грузки и уменьшения помех в сети, в крываются. него введены дополнительный пороговый блок и четвертый ключ, причемУстройство может быть эФфективно 10 первый вход четвертого ключа соедииспользовано, когда на выходе нен с выходом дополнительного пороустройства недопустимы большие гового блока, вход которого подпереходные процессы, а также, ког- ключен к входу вспомогательного да существенно ограничены допусти- узла питания, второй вход четвермые величины перегрузок и уровня 15 того ключа присоединен к общей шипомех в питающей сети при лю- не, а его выход - к второму входу бом характере изменения ее напря- компаратора генератора импульсов жения, нарастающей длительности.Составитель О,МещеряковаРедактор Н.Гунько Техред Л.Олейник Корректор О.ЛуговаяЗаказ 1329/58 Тираж 631 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул, Проектная, 4