Стабилизатор напряжения постоянного тока

(088.8) ао делам изооретеиий и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГОТОКА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автЬматики.Областью специального применения являются средства навигационного оборудования, в которых данный ста-, билизатор обеспечивает стабилизацию напряжения источника света (маячной лампы накаливания) при изменении напряжения источника питания (гальвани 1 о ческих батарей йли аккумуляторов).Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, в котором стабилизация осуществляется широтно-импульсным методом, и выходной регулирую 15 щий каскад работает в ключевом режиме 1 .Известен также стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный между входной и выходной клеммой ключевой регулирующий эле-, мент с включающим и выключающим управляющим входом, цепь опорного напряжения, подключенную к входным клеммам стабилизатора, и основной мультивибратор на транзисторах К .Недостатком такого устройства является то, что происходит изменение временных параметров мультивибратора, а также возможен срыв генерации импульсов и переход мультивибратора в ждущий режим при изменении окружающей температуры.Цель изобретения - повышение стабильности напряжения на нагрузке при изменении температуры окружающей среды.Поставленная цель достигается тем, что базовые входы транзисторов основного мультивибратора соединены с цепью опорного напряжения через введенные диоды, а выход мультивиб" ратора соединен с включающим управляющим входом регулирующего элемента через последовательно соединенные введенные схемы И-НЕ первого делителя частоты и инвертора, причем один из входов И-НЕ соединен с выходом3 92269инвертора, а включающий управляющийвход регулирующего элемента соединенс входом инвертора, при этом выходдополнительного мультивибратора соединен с введенной последовательно. цепью, состоящей из второго делителя.соединен с входом сброса делителячастоты сигналов основного мультивибратора. о.На фиг.1 показана принципиальнаяэлектрическая схема .стабилизатора.напряжения постоянного тока; нафиг.2 - временная диаграмма импульсов в некоторых точках схемы., зСтабилизатор содержит выходнойрегулирующий каскад 1, нагрузку 2(лампу накаливания)1 основной мультивибратор 3, выполненный на транзисторах 4, и 5, дополнительный зьмультивибратор 6, выполненный натранзисторах 7 и 8, цепь 9 опорногонапряжения, диоды 1 О и 11, параметрический стабилизатор 12, последовательную цепь 13, включающую двухвхо здовую схему И-НЕ 14, первый делительчастоты 15 и инвертор 16, последовательную цепь 17, включающую второйделитель частоты 18 и схему ИЛИ 19,клеммы 20 и 21 для подключения источ-зфника постоянного тока,При работе стабилизатора выходнойрегулирующий каскад 1, коммутирующийцепь нагрузки 2 (лампы накаливания),получает противофазные управляющие35импульсы для его включения и выклю чения (если на включающем входе сигнал в виде логической ".1", то на, вкпючающем входе в это время присутствует сигнал з виде логического "0"и наоборот)Длительность сигналов,управляющих выходным регулирующимкаскадом 1, изменяется в зависимостиот величины напряжения источника питания нагрузки 2, которое контролиру 45ется цепью 9 опорного напряжения,содержащей соединенные последовательно резисторы и стабилитроны. Цепьопорного напряжения связана черездиоды 1 О и 11 с базами транзисторов4 и 5 мультивибратора 3 который блаЯгодаря этому изменяет частоту генерирующих импульсов в функции контролируемого напряжения. Иультивибратор 6на транзисторах 7 и 8 работает с постоянной частотой автоколебаний. Питание мультивибраторов 3 и 6 осуществляется через параметрический стабилизатор напряжения 12, подключенный 5 4к источнику постоянного тока (клеммаг20 - положительный полюс и клемма 21 отрицательный полюс). В случае раздельного питания маяцной лампы 2(например, напряжением 110 В) и цепей управления (например, напряжением 12 В) положительный полюс стабилизатора 12,не. соединен с клеммой 20.Цепи питания входящих в последовательные цепи 13 и 17 логических элементов 14, 15, 16, 18 и 19 на схемене показаны,С выхода мультивибратора 6 прямоугольные импульсы поступают на входвторого делителя частоты 18 выходыкоторого соединены со схемой ИЛИ 19,формирующей .на выходе последовательной цепи 17, в точке 24, длинныйопорный импульс, независимый отизменения напряжения на нагрузке 2и периодически перерывающийся на ко.роткое время, равное полупериодумультивибратора 6 (фиг.2). В такомрежиме последовательная цепь 17 работает непрерывно и каждый опорныйимпульс ее,своим задним фронтомобеспечивает сброс делителя частоты15 последовательной цепи 13 в исходное состояние. Последовательная цепь13 имеет обратную связь (выход инвертора 16 соединен с одним из входовсхемы И-НЕ 14) обеспечивающую перевод ее из рабочего в ждущий режим.В рабоцем режиме прямоугольные импульсы мультивибратора 3 проходятчерез схему И-.НЕ (точка 22) на входделителя 15 частоты, выход которогоодновременно соединен с выключающимвходом (точка 25) выходного регулирующего каскада 1 и входом инвертора, 16, соединенного своим выходом(точка 23) с включающим входом выходного регулирующего каскада 1.Как только на выходе первого делителя 5 частоты появится импульс,выходной регулирующий каскад 1 выключается, а последовательная цепь13 переходит в ждущий режим и будетнаходиться в этом режиме до техпор, пока не произойдет сброс делителя 15 частоты в исходное состояние. Промежуток времени междумоментами появления сигнала на выходе делителя 15 частоты и сброса е.ов исходное состояние является автоматически регулируемым параметромстабилизатора, обусловливаюцим стабилизацию среднего значения напряжения на нагрузке 2 (маяцной лампе922695 6формула изобретения 5накаливания)Когда момент сброса делителя 15 частоты в исходное состояние опережает появление сигнала на его выходе, выходной регулирующий каскад 1, получая включающий сигнал 5 (точка 23) постоянно открыт (участок 26 временной диаграммы на фиг.2). Этот режим стабилизатора соответствует напряжению питания, не превышающему номинала нагрузки маячной лампы накаливания. Когда сигнал на . выходе делителя частоты 15 появляется раньше сигнала сброса, появляется выключающий импульс на входе выходного регулирующего каскада 1. По .мере увеличения напряжения питания длительность выключающего импульса увеличивается (участки 27 и 28 временной диаграммы на фиг.2), обеспечивая поддержание среднего значения 20 напряжения в пределах номинала нагрузки 2. Причем влияние температуры окружающей среды на регулируемый параметр стабилизатора сведено к минимуму, так как изменения темпера туры вызывают идентичные изменения частоты генерируемых мультивибраторамй 3 и 6 прямоугольных импульсов (схемы мультивибраторов однотипны и симметричны). При этом одновременно зо изменяются и длительность опорного импульса в последовательной цепи 17, и длительность деления частоты в последовательной цепи 13, управляемой мультивибратором 3. В результате тем-з пературные отклонения регулируемого . параметра стабилизатора возможны только за счет допустимого разброса температурных изменений параметров однотипных элементов, (конденсатора, 4 О резисторов, транзисторов)мультивибраторов 3 и 6. Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный между входной и выходной клеммой ключевой регулирующий элемент с включающим и выключающим управляющим входом, цепь опорного напряжения, подключенную к входным клеммам стабилизатора, и основной мультивибратор на транзисторах, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения стабильности напряжения на нагрузке при изменении температуры окружающей среды, базовые входы транзисторов основного мультивибратора соединены с .цепью опорного напряжения через введенные диоды, а выход мультивибратора соединен с включающим управляющим входом регулирующего элемента через последовательно соединенные введенные схемы И-. НЕ первого делителя частоты и инвертора, причем один из входов И-НЕ соединен с выходом инвертора, а включающий управляющий вход регулирующего элемента соединен с входом инвертора, при этом выход дополнительного мультивибратора соединен с введенной последовательно цепью, состоящей из второго делителя частоты и схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом сброса делителя частоты сигналов основного, мультивибратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США Ю 3716969,кл.,6 05 Г 5/00 (323) э 19732, Авторское свидетельство СССРИ 3 М 018, кл. а 05 Г 5/00, 1970./61 Тираж ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москвавенн етен жПодпис о комитета СССР и открытий Раушская наб.,/