Стабилизатор постоянного напряжения

НАПОСТОЯ осится к электронно ть использовано пр в вторичного электр ронной аппаратур 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение отнтехнике и может быразработке источникопитания радиоэлек различного назначения, Целью изобретения является уменьшение пульсаций и нестабильности выходного напряжения путем обеспечения постоянной частоты переключения электронного ключа в широком диапазоне изменения входного напряжения, Стабилизатор содержит электронный ключ 2,СО-фильтр 3, пороговый узел 5, источник 6 порогового напряжения, ЯС-триггер 7, усилитель 9 постоянного тока и управляемый одновибратор 11, Синхронизация работы ЯС-триггера 7 осуществляется импульсами с выхода управляемого одновибратора 11, длительность которых определяется величиной входного напряжения. Это обеспечивает отсутствие сбоев частоты синхронизации стабилизатора при входном напряжении, в два и более раз превышаю выходное напряжение. 2 ил,Т Т -2 т т 1, при Ох2 Овых Изобретение относигся к электронной гехнике и может быть использ(,вл;О при разработке источников вторичного электропитания радиоэле(тронной аппаратуры РЗЗЛИЧНОГО НЗЗНЗЧЕНИЯ,Целью изобретения является уменьшение пульсаций и нестабильности выходного напряжения путем обеспечения постоянной частоты переключения электронного ключа в широком диапазоне изменения входноГО напряжения,На фиг. 1 приведена структурная схема стабилизатора; на фиг, 2 - диаграмма напряжений, поясняющих работу устройства,Стабилизатор (фиг. 1) содержит задающий генератор 1, электронный клоч 2, ЕСО- фильтр 3, первый делитель 4 напряжения, пороговый узел 5, источник 6 порогового напряжения, ВС-тригтер 7, второй делитель 8 напряжения, усилитель 9 постоянного тока, источник 10 опорного напряжения, управляемый одновибратор 11,В стабилизатора псстоянного напряжения вход ключа 2 и вход второго делителя 8 напряжения подключены к входному выводу, Выход ключа 2 черезСЭ-фильтр 3 подключен к выходному выводу и к входу первого делителя 4 напряжения, выход которого подключен к первому входу порогового узла 5. К второму входу порогового узла 5 подключен источник 6 порогового напряжения. Выход порогового узла 5 соединен с Я-входом Й 5-триггера 7, с входом которого соединен выход управляемого одновибрзторз 11, а с выходомвход управления электронного ключа 2., входу синхронизации упрзгляемого сдновибратора 11 подключен задающий генератор 1, а к входу управления - выход усилителя 9 постоянного тока. К одному из выходов усилителя 9 постоянного тока подключен источник 10 опооного напряжения, а к другому - выход второго делителя 8 нзг 1 ряжения,Стабилизатор постоянного нзпрях(ения работает сл адуев"и м с 5 разом,а здз Ощий Гена ОЯтОр 1 им пульсами с выхода (фиг. 2 З) в каждый период производит запуск управляемого Одновибратооз 11, который фсрмирует синхроимпульсы (фи., 2 б), Каждый синхрзимпульс, поступает на Р-вход г(Я-,риггерз 7, эызывае" его срабатывание. В этот момент сигналом с выхода ЯЬ" ГриГГеозпроисходит ззпирзниа элект- роннОГО ключа 2,фиг, . в), При этом нзчинзется уменьшение нзпрял(ения нз выходе 1 СО-фильтра 3 (фиг. 2 Г), Н эпряжение с выхода 1 СО-фильтра 3 через Первый делитель 4 нзпрях(ения передается нз Один из входсв порОГОЗОГО узля Ь, 1.огвз не пряжение нз выхода первого делиаля 4 напряжения станет 5 10 15 20 25 30 35 40 равно пороговому на выходе источника 6 порогового напряжения, происходит срабатывание порогового узла 5. При этом переключается ЙЯ-триггер 7 сигналом, поступающим на его Б-вход, и происходит отпирание электронного ключа 2, Напряжение на выходец СО-фильтра 3 начинает расти После прихода очередного синхроимпульса цикл повторяется.Длительность синхроимпульсов на выходе управляемого одновибратора 11 иэменяется усилителем 9 обратной связи в соответствии с сигналом, поступающим на вход усилителя через второй делитель 8 напряжения с выхода источника постоянного напряжения, При увеличении входного напряжения длительность синхроимпульса у аличивается, при уменьшении входного напряжения - уменьшается. Например, диаграммы фиг. 2 б, в, г соответствуют случаю,когда входное напряжение устройства в 1,5 раза больше выходного,Диаграммы синхроимпульсов одновибратора 11 (фиг. 2 д) на выходе ЯЯ-триггера 7 (фиг, 2 е) и на выходе ЕСО-фильтра (фиг.2 ж) соответствуют случаю, когда входное напряжение более чем в 2 раза превышает выходное,При коротких импульсах синхронизации ВЯ-триггера 7 возможна работа электронного ключа 2 с частотой переключения вдвое меньше частоты задающего генерзторй, если входное напряжение стабилизатора в два и более раз больше выходного. Указанный недостаток обусловлен тем, что при входном напряжении, превышающем выходное в два и более раз, скважность импульсов на выходе электронного ключа равна двум и более. Поэтому при наличии сбоя частоты в паузе между импульсами помещаются двз импульса задающего генератора 1, первый из которых запирает электронный ключ 2, кзк это предусмотрено структурой устройства, а второй (холостой) не изменяет состояние ключа. Сбой частоты может произойти в результате какого-либо переходного процесса, например при включении устройства, когда имеют место выбросы выходного напряжения, При этом амплитуда пульсации выходного напряжения устройства становится вдвое больше по сравнению с нормальным режимом работы.Для устранения указанного недостатка длительность синхроимпульсов ( г) должна меняться в зависимости от величины входного напряжения и удовлетворить следующим неравенствам:где Т - длительность периода следования импульсов задающего генератора;11 - длительность паузы между импульсами на выходе электронного ключа.при нормальной работе устройства.Выполнение первого неравенства необходимо для устранения возможности сбоя частотыкоторый приводит к увеличению пульсации выходного напряжения. Выполнение второго неравенства необходимо для сохранения высокой стабильности выходного напряжения. Второе неравенство должно выполняться во всем диапазоне изменения входного напряжения.Положительный эффект заключается в уменьшении амплитуды пульсаций выходного напряжения и, как следствие, в повышении стабильности. При этом могут быть уменьшены габариты и вес сглаживающих фильтров на выходе источников вторичного электропитания, повышается надежность и увеличивается срок службы радиоэлектронной аппаратуры в белом. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные между входным и выходным выводами электронный ключ иСО-фильтр, первый делитель напряжения, входом подключенный к выходному выводу, выходом -к первому входу порогового узла, второй вход которого соединен с источником порогового напряжения, выход порогового узла соединен с Я-входом ЙЯ-триггера, выход ко торого соединен с управляющим входомэлектронного ключа, и задающий генератор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения пульсаций и нестабильности выходного напряжения путем обеспечения 10 постоянной частоты переключения электронного ключа в широком диапазоне изменения входного напряжения, в него введены второй делитель напряжения, усилитель постоянного тока, источник опорного напря жения и управляемый одновибратор,причем вход второго делителя напряжения соединен с входным выводом, а его выход - с первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого соединен с источ ником опорного напряжения, выходусилителя постоянного тока соединен с входом управления управляемого одновибратора, вход запуска которого соединен с выходом задающего генератора, выход уп равляемого. одновибратора соединен с Явходом ВЯ-триггера, при этом минимальная длительность синхроимпульсов х на выходе управляемого одновибратора выбрана из условия т Т/2 при Оы 20 вы, где Т - 30 длительность периода следования импульсов задающего генератора.1686418 Составитель Е. ФиногеновТехред М,Моргентал рректор М. Кучерявая Редактор Л. Гратилл аказ 3597 ТиВНИИПИ Государственного113035,Производственно. издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 8Э итета по ква, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТаушская наб., 4/5