Стабилизирующий преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 119) (1 6 юС 05 ИСА АВТОРСКОМ обрые ния так ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) В.П.Борисов и И.И.Колосков (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1125715, кл. Н 02 М 3/338, 1983.Авторское свидетельство СССР В 1130844, кл. С 05 Р 1/56, 1983. (54) СТАБИЛИЗИРУ 10 ЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах электропитания ЦВМ и автоматики. Цель изобретения - повышение КПД и надежности преобразователя напряжения. При подаче питания на входные выводы на выходе задаюцего генератора 6 вырабатываются синхроимпульсы, под действием которых на выходе триггера 5 появляются прямоугольные импульсы со скважностью 2. Если сигнал с датчика тока 3 не превышает допустимого значения, триггер 10 устанавливается в состояние "0" на инверсном выходе (в противном случае - в состояние ). На вход К компаратора 8 воздействует суммарный сигнал с выхода формирователя пило разного напряжения 9 и узла обратной связи 1. В зависимости от величины этого напряжения триггер 8 устанавливается в состояние "1" или "0". В итоге на выходе логического элемента ИЛИ 4 вырабатываются импульсы, котовоздействуют на узел преобразова" 2 и изменяют его режим работычто выходное напряжение преоб1.1 34 1 29раэователя поддерживается на заданном что позволяет уменьшить его габариты,уровне. Возможно выполнение преобра- повысить КПД и надежность. 2 з.п,зователя на бескорпусных элементах, ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в устройствах электропитанияЦВМ и автоматики.Цель изобретения - повышение надежности КПД стабилизирующего преобразователя напряжения,На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - осциллограммы напряжений на элементах схемы,Предлагаемый преобразователь содержит узел 1 отрицательной обратнойсвязи, узел 2 преобразования с ключевым режимом работы и датчиком 3 тока,элемент ИЛИ 4, триггер 5 со счетнымвходом, задающий генератор 6 с формирователем 7 выходных импульсов. Входы элемента 4 соединены через компаратор на КБ-триггере 8 и формирователь 9 пилообразного напряжения свыходом узла 1, через КБ-триггер 10с датчиком 3, через триггер 5 - свыходом задающего генератора б. Взадающий генератор 6 входят такжеКБ-триггер 11, элемент 2 И-НЕ 12,диоды 13, 14 и 15, резисторы 16 и17, конденсаторы 18 и 19, формирователь 9 пилообразного напряжения может содержать ключевой элемент 20,конденсатор 21, резистор 22 а узел1 отрицательной обратной связи - делитель 23 напряжения, источник 24эталонного напряжения, усилитель 25ошибки с дифференциальным входом.На выводы 26 подается вспомогательное питающее напряжениеВходное напряжение стабилизирующего преобразователя подается на входной вывод 27,Это напряжение регулируется узлом 2,управляемым выходным сигналам элемента 4, и стабилизированное по величине, поступает на выходной вывод 28,Стабилизирующий преобразователь напряжения работает слецующим образом. При подаче питания на вход 27 автоматически постунает питание наэлементы схемь управления, в том числе на выводы 26, и начинает функци 5 онировать задающий генератор 6. Приэтом автоколебательный режим работытриггера 11 генератора 6 обеспечивается включением в его цепи обратнойсвязи элементов 14-17, а случайныесбои, возникновение которых возможнопри появлении на обоих выходах КБтриггера сигнала 1 , устраняются поцепи: элемент 12 - диод 13 - вход Б.В результате на выходе генератора,бвырабатываются синхроимпульсы неизменной частоты (0 на фиг. 2), сформированные по фронтам элементом 7.Под действием указанных импульсовна выходе триггера 5 вырабатывается20 последовательность прямоугольных импульсов Б- скважностью 2, Если сигнал с датчика 3 не превышает допустимого значения, триггер 10 устанавливается в состояние "0" на ин 2" версном выходе, коммутируется ключевой элемент 20 и на выходе формирователя 9 (конденсаторе 21) вырабатывается пилообразное напряжение 11,Последнее суммируется с напряжением30 на выходе узла обратной связи .Суммарное значение Псд воздействуетна вход К триггера 8 и переводит егов состояние "1" на инверсном выходе(Ц на фиг. 2), когда 13 кд становитсяЗб больше величины 11 характерной дляданного типа триггера,1В итоге на выходе элемента 4 вырабатываются импульсы Г, которые воздействуют на узел 2 и изменяют его0 режим работы так, чтобы при изменениинапряжения на выводе 27 или тока нагрузки, подключаемой к выводу 28, выходное напряжение на выводе 28 поддерживалось на заданном уровне, Послед 45 ний зависит от разности сигналов навыходе элементов 23 и 24,-в зависимос -ти от которой соотг.етственно изменяет13341 30 ся напряжение на выходе усилителя25, затем - скважность импульсов Пу,П и режим работы узла 2,Если ток в цепи вход - выход превьпдает допустимое значение, в моментпревышения датчик 3 тока вырабатываетсигнал, под действием которого триггер 10 переводится в состояние "1"(по инверсному выходу). В результатеизменяется скважность импульсов Ц 1(см. на фиг. 2 пунктир), соответственно - режим работы узла 1, и токв цепи вход - выход не превьпдает максимально допустимых значений,Элемент 4 может быть снабжен дополнительными входами, на которые могут быть поданы, например, сигналыдистанционного отключения (показанона фиг. 1), дополнительной защиты от20превьпдения выходного напряжения ит,д,Приведенная на фиг, 1 схема соответствует случаю, когда узел 2 работает в режиме однотактной коммутации.Дпя случая двухтактной коммутацииэлементов узла 2 в состав стабилизирующего преобразователя должен бытьвведен второй элемент 4 (на фиг. 1показан пунктиром),Предлагаемый стабилизирующий преобразователь может быть выполнен сприменением бескорпусных элементов,например, типа 765 ТМ 2, 765 ЛА 7, 740 УД 4и других, и гибридно-интегральной технологии изготовления. Включение триг- З 5геров в схеме управления - в задающемгенераторе, в схеме защиты по току, всхеме формирования модулированных поширине импульсов позволяет существенно уменьшить мощность потребления 40гибридно-интегральной схемы, упростить е;. схемотехнику и конструкцию,повысить надежность, уменьшить потери на переключение за счет формирования управляющих импульсов с малой 45длительностью фронтов и повысить частоту коммутации элементов,В комплексе мер это позволяет в1,5-2 раза уменьшить габариты стабилизирующих преобразователей, повысить 50их КПД и надежность. Формула изобретения 1, Стабилизирующий преобразователь напряжения, содержащий между входным 55 и выходнь 1 м выводами узел преобразова-. ния с ключевым режимом работы, узел отрицательцой обратной связи, включающий делитель цанряжения, входом 294подключенный к выходцым выводам, авыходом - к первому входу усилителяошибок, к второму входу которого подключен источник эталонного напряжения,причем выход усилителя ошибки является выходом узла отрицательной обратной связи и связан с компаратором,формирователь пилообразного напряжения, логический узел, первый вход которого подключен к выходу компаратора, второй вход - к выходу задающегогенератора, а выход - к управляющемувходу узла преобразования, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения КПД и надежности преобразователя, в узел преобразования введен датчик тока, первый и второйтриггеры, причем датчик тока связанс К-входом первого КБ-триггера, счетный вход второго триггера подключенк выходу задающего генератора, к которому подключен Б-вход первого КБтриггера, а выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к третьему и четвертому входамлогического узла, при этом логический узел выполнен на элементе.ИЛИ,выход узла отрицательной обратнойсвязи связан с входом компараторачерез формирователь пилообразногонапряжения,2, Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что компаратор выполнен на КБ-триггере, К-входкоторого связан с выходом узла отрицательной обратной связи через формирователь пилообразного напряжения,а Б-вход - с выходом задающего генератора,3. Преобразователь по пп, 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,задающий генератор выполнен на ВБтриггере, выходы которого подключенык входам логического элемента 2 И-НЕ,выход которого через первый диод связан с Б-входом КБ-триггера, междуК-входом и основным выходом и Б-входом и инверсным выходом подключенысоответственно цепочки из параллельно соединенных второго диода и первого резистора и третьего диода и второго резистора, а между К- и Б-входами включены последовательно дваконденсатора, точка соединения которых подключена к общей шине, инверсный выход КБ-триггера подключен также к входу формирователя выходных импульсов, выход которого является выходом задающего генератора.1334129 У Редактор Е.Коп Заказ 3962/45 ного коми нии и открРаушскаяПроиз оставитель Л.ВолковаехРеД И,попович Тираж 863 БНИИПИ Государств по делам изобре113035, Москва, Ж