Стабилизированный источник вторичного электропитания

(51)5 0 05 Р 1/5 ТЕНИ р ете ния де узла жение с 4 родинамики А 1 В.А . Тод ор енко дачи зави)тво СССР1984,о СССР6, 1985,апр ует ельс т Г 1/ ом от а узлом ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЬЙ ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ(57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изоб - повышение точности, На вхосравнения сравнивается напрядатчика 4 выходного напряжестабилизатора и источника 5 этаого напряжения. Коэффициент пере- узла 7 сравнения регулируется в симости от выходного напряжения оксимирующего узла 8. Выходное яжение узла 7 сравнения преобрася широтно-импульсным модулято в последовательность импульсов, рые управляют работой транзистостабилизатора, Импульсы широтнольс ног о модулятора 3 пр еобразуетатчиком 6 скважности в напряжеравляющее аппр оксимирую 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при создании прецизионных ис точников вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.1 ель изобретения - повышение точности стабилизированного источника вторичного электропитания. 10На фиг. 1 представлена структурная схема стабилизированного источника вторичного электропитания; на фиг. 2 - зависимость коэффициента передачи узла сравнения от относительной длительности включенных состояний регулирующего транзистора известного и предложенного источников. Стабилизированный источник вторичного электропитания содержит силовойуправляемый ключ 1, подключенныйэмиттером к входному выводу источника, а коллектором - к входу ЖС-Фильтра 2, выход которого связан с выход" 25ными выводами источника, широтно"импульсный модулятор 3, подключенныйвыходом к управляющему входу силово-,го ключа 1, датчик 4 напряжения,включенный параллельно выходным выводам стабилизитора, источник 5 опорного напряжения, датчик 6 скважности,узел 7сравйения с регулируемымкоэффициентом усиления, аппроксимирующий узел 8, причем узел7 сравнения с регулируемым коэффици 35ентом связан первым входом с источником 5 опорного напряжения, вторымвходом - с выходом датчика 4 напряжения, а выходом - с входом широтноимпульсного модулятора 3, к выходукоторого подключен вход датчика 6скважности, аппроксимирующий узел 8,содержащий мостовой однофазный выпрямитель 9, соединенный первым вход 45ным выводом с первым входным выводом10 аппроксимирующего узла, вторымвходным выводом - с первым резистором 11 и катодом стабилитрона 12,анод которого связан с вторым входным выводом 13 аппроксимирующего узлаи отрицательной шиной 14 питания аппроксимирующего узла, образующей общую шину 15,Положительная шина 16 источникапитания аппроксимирующего узла 8 сое"55динена с вторым выводом первого резистора 11, катодная группа диодоввыпрямителя 9 подключена к первомувыводу второго резистора 17 и инвертирующему входу масштабирующего уси-лителя 18, неинвертирующий вход которого связан с анодной группой диодоввыпрямителя 9 и вторым выводом второго резистора 17, а выход соединен свторой выходной клеммой 19 аппроксимирующего узла 8, причем первая 20и вторая 21 выходные клеммы датчика6 скважности связаны, соответственно,с входными выводами 10 и 13 аппроксимирующего узла 8, выходные клеммы которого соединены, соответственно, спервой 22 и второй 23 клеммами входауправления узла 7 сравнения с регули-:руемым коэффициентом усиления.На Фиг, 2 приведена зависимостькоэффициента передачи узла 7 сравнения от относительного времени включенного состояния силового управляемого ключа, соответственно для аналога 24, прототипа 25 и предложенногоус тр ойстна,Стабилизированный источник вторич.ного электропитания работает следующим образом.В установившемся режиме с выхбдастабилизированного источника черездатчик 4 напряжения снимается напряжение обратной связи, которое сравнивается с опорным напряжением, поступающим с источника 5 опорного напряжения узлом 7 сравнения с регулируемым коэффициентом усиления . В зависимости от величины сигнала рассогласования широтно-импульсный модулятор 3вырабатывает импульсы управления силовым управляемым ключем 1 такой длительности, чтобы среднее значение напряжения на выходе источника оставалось постоянным и равным заданномунапряжению стабичизации, Импульсы уп-,равления силовым управляемым ключем 1поступают также на вход датчика бскважности. Выходное напряжение датчика б скважности изменяется пропорционально изменению коэффициента заполнения управляющих импульсов.Аппроксимирующий узел 8 вырабатывает напряжение управления узлом 7сравнения с регулируемым коэффициентом усиления, изменяя его в зависимости от выходного напряжения датчика б скважности по закону 26, указанному на фиг. 2.Аппроксимирующий узел работаетследующим образом. При увеличении напряжения на входных клеммах 10 и 135 16052 напряжение на втором резисторе 17 изменяется по закону, близкому к параболическому, что обусловлено нелинейностью вольт-амперной характеристики используемых в выпрямителе 95 диодов. Параметрический стабилизатор, включающий резистор 11 и стабилитрон 12, обеспечивает смещение данной характеристики на величину напряжения стабилизации, требуемое для аппроксимации зависимости 26, приведенной на фиг. 2. Последующее инвертирование напряжения, снимаемого с резистора 17 усилителем 18, позволя" ет получить зависимость выходного напряжения аппроксимирующего узла 8 от входного, близкую к оптимальной, требуемой для работы предложенного источника на границе устойчивости в 2 О малом,Управляющее напряжение заводится с выхода аппроксимирующего узла 8 на вход управления узла 7 сравнения с 25 регулируемым коэффициентом усиления. При линейном увеличении коэффициента заполнения управляющих импульсов си-. лового управляемого ключа 1 коэффициент усиления узла 7 сравнения из меняется по закону 26, приведенному на фиг, 2. Таким образом, для любого значения скважности управляющих импульсов в стабилизированном .источнике параметрически выбирается значение коэффициента усиления, соответствующее граничному устойчивому в малом режиму работы.Формула из обр ет ения 4 ОСтабилизированный источник вторичного электропитания, содержащий последовательно включенные между входными и выходными выводами силовой уп" 45 равляемый ключ и 0 ЬС-фильтр, датчик 17напряжения, входом подключенный к выходным выводам, выходом соединенный с одним входом узла сравнения с регулируемым коэффициентом усиления, другой вход которого подключен к источнику опорного напряжения, причем вы-. ход узла сравнения соединен с входом широтно-импульсного модулятора, выходом подключенного к управляющему входу силового ключа, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчик скважности и аппроксимирующий узел, входом датчик скважности подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, выход датчика скважности соединен с входным выводом аппроксимирующего узла, вьгходной вывод которого подключен к управляющему входу узла сравне-ния с регулируемым коэффициентом усиления, общая шина аппроксимирующего узла и датчика скважности соединена с отрицательной шиной питания узла сравнения с регулируемым коэффициентом усиления, причем аппроксимирующий узел выполнен на мостовом однофазном выпрямителе, соединенном первым входным выводом с входной клеммой аппроксимирующего узла, вторым входным выводом - с общей точкой первого резистора и катодом стабилитрона, анод которого соединен с общей шиной аппроксимирующего узла, положительная шина источника питания аппроксимирующего узла соединена с вторым выводом первого резистора, катодная группа диодов выпрямителя подключена к первому выводу второго резистора и инвертирующему входу масштабирующего усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с анодной группой диодов выпрямителя и вторым выводом второго резистора, а выход соединен с выходным выводом аппроксимирующего узла.1 б 05217 Фиг Составитель Ю.ОпадчийРедактор В.Данко Техред Л,СердюковааксимишинеКорректор М М Заказ 3453 аж 653 одпис н твенногокомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ВНИИПИ Госуда оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго л. Гагарина, 1