Стабилизатор постоянного напряжения

(5) ЗОБ РЕТ ОПИСАН тротехникачестветронной ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ. ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М1159001, кл. 6 05 Р 1/56, 1985,Авторское свидетельство СССР М1347075, кл, 6 05 Е 1/56, 1987.Авторское свидетельство СССР М1267774, кл, 6 05 Е 1/56, 1986.(54) стАвилизАтоР постоянного ндПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к элекке и может быть использовано вустройства питания радиоэлек Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве устройства для питания радиоэлектронной аппаратуры,Целью изобретения является упрощение и повышение надежности стабилизатора постоянного напряжения.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора.Стабилизатор постоянного напряжения содержит трансформатор 1, регулирующий орган 2, усилитель 3 сигнала рассогласования, делитель 4 напряжения, импульсный модулятор 5, генератор 6 пилообразного напряжения, синхронизированный с питающей сетью, компаратор 7, блок 8 опорного напряжения, дополнительный блок 9 опорного напряжения, первый 10 и второй 11 выпрямители со сглаживающими фильтрами, блок 12 плавного запуска, диод 13 и первую 14 и вторую 15 диодно-транэиэлектрорадиоаппаратуры, Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устр-ва. Стабилизатор содержит трансформатор, регулирующий орган, усилитель сигнала рассогласования, делитель напряжения, импульсный модулятор, генератор пилообразного напряжения, синхронизированный с йитающей сетью, компаратор. блоки опорного напряжения, выпрямители со сглаживающими фильтрами, блок плавного запуска, диод и две диод- но-транзисторые оптопары. Определенное соединение диодов в оптопарах позволяет этим оптопарам выполнять функции ключа, которые надежно и без усложнений схемы могут включать и отключать тиристоры регулирующего органа. 1 ил. сторные оптопары. При этом регулирующий орган 2 включен в силовую цепь, к его выходным выводам подключен вход делителя 4 напряжения, сигнальный вход усилителя 3 сигнала рассогласования соединен с выходами делителя 4 напряжения и блока 12 плавного запуска, а опорный вход - с выходом блока 8 опорного напряжения, первый вход импульсного модулятора 5 подключен к выходу усилителя 3 сигнала рассогласования, второй вход - к выходу генератора 6 пилообразного напряжения, выход дополнительного блока 9 опорного напряжения соединен с опорным входом компаратора 7, первый управляющий вход регулирующего органа 2 соединен через транзистор первой диодно-транзисторной оптопары 14 с выходом импульсного модулятора 5, силовой вход которого соединен с положительным выводом первого выпрямителя 10 со сглаживающими фильтрами, отрицательный вывод которого соединен с вторымуправляющим входом регулирующего органа 2, диоды первой диодно-транзисторной оптопары 14 и второй диодно-транзисторной оптопары 15 содинены последовательно и с соблюдением полярности включены между выводом питания компаратора 7 и положительным выводом питания второго выпрямителя 11 со сглаживающими фильтрами, к выводам питания которого также подключены с соблюдением полярности выводы питания усилителя 3 сигнала рассогласования, импульсного модулятора 5, генератора 6 пилообразного напряжения, блоков 8 и 9 опорного напряжения, блока 12 плавного запуска. Транзистор второй диод- но-транзисторной оптопары 15 включен между положительным выводом питания второго выпрямителя 11 со сглаживающими фильтрами и управляющим входом компаратора 7, диод 13 подключен анодом к выходу усилителя 3 сигнала рассогласования.а катодом - к управляющему входу компаратора 7, выводы питания по переменному току регулирующего органа 2, генератора 6 пилообразного напряжения, выпрямителей 10 и 11 со сглаживающими фильтрами соединены с соответствующими вторичными обмотками трансформатора 1.Кроме того, на схеме обозначена нагрузка 16 стабилизатора,Стабилизатор постоянного напряженияработает следующим образом.В установившемся режиме выходноенапряжение регулирующего органа 2 делится делителем 4 напряжения и сравнивается с выходным напряжением блока 8 опорного напряжения. Разностный сигнал усиливается усилителем 3 и поступает на импульсный модулятор 5, где сравнивается с напряжением пилообразной формы, вырабатываемым генеРатором 6, Импульсный модулятор 5 вырабатывает модулированные по ширине импульсы, которые усиливаются по мощности через выпрямитель 10.При увеличении напряжения на нагрузке 16 длительность импульсов уменьшается, в результате чего выходное напряжение стабилизатора уменьшается. При уменьшении напряжения на нагрузке 16 длительность импульсов увеличивается, в результате чего выходное напряжение ста.билизатора увеличивается. Таким образом происходит стабилизация выходного напряжения,При включении стабилизатора с вторичных обмоток трансформатора 1 на регулирующий орган 2, выпрямители 10 и 11 и генератор 6 подаются напряжения, Появление напряжения на нагрузке 16 при отсутствии напряжений на выходах выпрямителей10 и 11 невозможно,Поскольку усилитель 3 и блок 12 плавногозапуска, выдающий в момент включения5 сигнал запрета на появление управляющихимпульсов, подключены к выпрямителю 11,во Йремя переходного процесса при включении стабилизатора напряжение Оз на выходеусилителя 3 должно измениться от нуля до10 некоторого положительного значения Оз,причем Оз Обищкс где Обмакс амплитудапилообразных импульсов на выходе генератора 6. В этом случае импульсы на выходеимпульсного модулятора 5 должны отсутст 15 вовать. Однако напряжение на выходе усилителя 3 изменяется не мгновенно, а сконечной скоростью, Поэтому, когда во время переходного процесса напряжение Оз навыходе усилителя 3 изменяется от 0 до Оз,20 на выходе импульсного модулятора 5 вырабатываются управляющие импульсы,Чтобы эти импульсы не поступили науправляющий вход регулирующего органа2, в цепь управления включен транзистор25 первой диодно-транзисторной оптопары 14,диод которой включен в цепь питания компаратора 7. Элементы блока 9 опорного напряжения подобраны так, что омпаратор 7срабатывае только при условии ОзОз,30 где Оз является порогом срабатываниякомпаратора 7.Таким образом, транзистор первой диодно-транзисторной оптопары 14 откроетсятолько после того, как напряжение на выхо 35 де усилителя 3 превысит значение Оз.Импульсы на выходе импульсного модулятора 5 при этом не вырабатываются.В момент срабатывания компаратора 7открывается транзистор второй диодно 40 транзисторной оптопары 15. При включении стабилизатора напряжение Оз на выходеусилителя 3 плавно уменьшается, но компаратор 7 в первоначальное состояние не возвращается, так как на управляющий вход45 компаратора 7 через открытый транзисторвторой диодно-транзисторной оптопары 15подается напряжение питания Е. При дальнейшем уменьшении напряжения Оз импульсный модулятор 5 начинаетвырабатывать импульсы управления, дли,тельность которых изменяется пропорционально напряжению на входе усилителя 3,Напряжение на нагрузке 16 плавно увеличивается.55 Необходимое время задержки появления выходного напряжения стабилизатора инеобходимую крутизну его подьема можноподобрать путем изменения номиналов элементов блока 12 плавного запуска.Диод 13 исключает влияние напряжения питания Е на первый вход импульсного модулятора 5, поэтому включение компаратора 7 не повлияет нэ процесс плавного запуска стабилизатора и нв работу ствбили затора в установившемся режиме.В предлагаемом устройстве эффект "памяти", т,е. срабатывание компаратора 7 и удержание его в этом состоянии в процессе дэльиейшней работы стабилизатора, дости гается за счет более рационального соединения уже имеющихся в известном устройстве диодно-транзисторных оптопар, что приводит к упрощению известного устройства, где функция "памяти" осуществля ется с помощью двух транзисторов.8 реальных разработках для обспечения надежного включения тиристоров требуется идти на схемные усложнения, т,е. ставить по цепям управления тиристоров 20 аунтирующие еМкости для устранения возможности ложного срабатывания тиристоров, для уменьшения поерь в цепь управления устанавливать балластные резисторы, выбор которых обусловлен также 25 и.значительным разбросом параметров тиристоров. Выполнение же функций "ключа" на диодно-транзисторных оптопарэх упро. щает устройство и делает его более надежным. Включение маломощного диода 30 практически не приводит к усложнению схемного решения.Предлагаемое техническое решение, полностью исключая выбросы выходного напряжения при ввночении стабилизатора 35 и осуществляя его влэвнцй запуск, позволяет по сравнению с известным техническим решением упростить стабилизатор постоянного напряжения и повысить его надежность.Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в силовую цепь регулирующий орган, к выходным выводам которого подключен вход делителя напряжения, усилитель сигнала рассогласования, сигнальный вход которого соединен с выходами делителя напряжения и блока плавного запуска, а опорный вход - с выходом блока опорного напряжения, импульсный модулятор, один вход которого подключен к выходу усилителя сигналврвссоглвсования, адругойвход-к выходу генератора пилообразного напряжения, компарэтср. опорный вход которого соединен с ыодом дополнительногоблока опорного напряжения, две диодно-транзисторные оптопары, щм этом диодная часть первой из них соединена с выводом питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, диоды первой и второй диодно-транзисторных оптопэр соединены последовательно и включены в цепь пиания компараторв, транзисторная часть первой диодно-транзисторной оптопэры включена между выходом импульсного модулятора и управляющим входом регулирующего органа транзисторная часть второй диодно-транзисторной оптопары включена между выводом питания и управляющим входом компаратора, подключеннцм через диод к выходу усилителя сигнала рассоглаюеания.1647542 Составитель С,СиткоТехред М.Моргентал Корректор Л.Бес Редактор Т.Зубкова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 1649 Тираж 476 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5