Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

(51)4 Н 02 М 3 33 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ торов,ф-лы,Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 586531, кл. Н 02 М 3/335,Полупроводниковые приборы в технике связи. - М.: Радио и связь,1982, вып. 22, с. 172-175,(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания электронной аппаратуры, Цельизобретения - повышение надежностии упрощение схемы преобразователя,Это достигается тем, что пороговыйузел 15 выполнен с положительной обратной связью, а его выходы соединены с селекторами 9 и 10 и времязадающей цепью 26 пуска генератора 8 пилообразного напряжения. Выполнениегенератора 8 по схеме токостабилизирующего двухполюсника с конденсатором 34 и времязадающей цепью 26 пуска в управляющей цепи обеспечиваетсогласование всех узлов преобразователя и малую емкость конденсаторазадающей цепи. Это исключает такжезависимость качества мягкого включения от соотношения конденсаразброса их параметров, 3 з.п2 илИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве источника электропитания электронной аппаратуры.сЦель изобретения - повыщение надежности и упрощение схемы преобразователя.На Фиг,1 изображена схема стабилизированного преобразователя напряжения; на Фиг, 2 - диаграммы напряжений в различных точках, поясняющие работу схемы.Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения содержит сете-вой выпрямитель 1 с Фильтром, усилитель 2 мощности,выходной выпрямитель 3 с Фильтром, дополнительный источник 4 питания, стабилизатор 5 напряжения, задающий генератор 6, триггер 7, генератор 8 пилообразного напряжения, селекторы 9 и 10, усилитель 11 обратной связи, компаратор 12, подключенный одним входом к выходу задающего генератора 6, а дру б гим - к выходу усилителя 13 согласования, узел 14 защиты, пороговый узел 15, в состав которого входит стабилитрон 16, резисторы 17"22, транзисторы 23 " 25, при этом резистор 20 ЗО обеспечивает положительную обратную связь с выхода порогового узла 15, времяэадающую цепь 26 пуска, в состав которой входит диод 27, резисторы 28 и 29 и конденсатор ЗО, генератор 8 пилообразного напряжения содержит также транзистор 31, резисторы 32 и 33, конденсатор 34.Стабилизатор 5 напряжения обеспечивает питание стабильным напряжением генератор 8 пилообразного напряжения.Вход порогового узла 15 соединен с выходом дополнительного источника 4 питания, первый выход - с выходом 45 усилителя 13 согласования, второй выход - со средней точкой резисторов 28 и 29 задающей цепи 26 пуска. 11 ороговый узел выполнен в виде .усилителя с положительной обратной связью по первому выходу.Генератор пилообразного напряжения выполнен в виде последовательного соединения конденсатора и токостабилизирующего двухполюсника, управляющий вход которого соединен через времязадающую цепь пуска с общей точкой питания устройства управления,Времяэадающая цсць пуска выполнена в виде ггоследовательцого соедицения диода, двух резисторов и конденсатора, причем к средцей точке резисторов подключен второй выход порогового устройства.На фиг,2 ггригзедецы следующие диаграммы; а - напряжение ца выходедополнительного источцика 4 питания;б - напряжение на транзисторах 24 и25 порогового узла 15; в - напряжение на выходе задающего генератора6; г, д - напряжения ца выходах триггера 7; е - напряжение на конденсаторе 34 генератора 8 пилообразногонапряжения; ж - напряжение на выходекомпаратора 12; з, и - напряжения навыходах селекторов 9 и 10,Преобразователь работает следующим образом,При включении устройства напряжение сети, выпрямленное и сглаженноесетевым выпрямителем 1, подается наусилитель 2 мощности, а через дополнительный источник 4 питания (фиг,2 а)на вход порогового узла 15 и черезстабилизатор 5 на вход генератора 8пилообразного напряжения.Однако включение транзисторов усилителя 2 мощности не происходит дотех пор, пока выходное напряжение дополнительного источника 4 не достигает номинальной величины (фиг,2 а,0 - с). На этом интервале транзисторы 24 и 25 порогового узла 15 открыты (фиг. 2 б, 0 - г) и через усили"тель 13 блокируют прохождение импульсов от триггера 7 (фиг,2 г,д, 0 - С)на выходы селекторов 9 и 10 (фиг.2 э,и), а транзистор 25 гпунтирует времяэадающую цепь 26 пуска, Транзистор31 генератора 8 пилообразного напряжения открыт и крутизна пилообразного напряжения на конденсаторе 34(фиг. 2 ж) на входы селекторов 9 и10 поступают вычитающие импульсы максимальной длительности, так как вкомпараторе 12 сравнивается опорноенапряжение с напряжением цпилы. Когда напряжение пилы превосходит напцряжение опоры, то на выходе компаратора 12 формируется вычитающий импульс, пропорциональный разностиэтих напряжений (фиг. 2 ж),Когда напряжение дополнительногоисточника 4 питания достигает номи Л 132 нальной величины, стабилитрон 16 и транзистор 23 открываются а транзисторы 24 и 25 запираютсяЧерез резистор 20 с коллектора транзистора 24 в базу транзистора 23 подается сигнал обратной связи. Этим сигналом транзистор 23 удерживается в открытом состоянии при больших пульсациях, провалах напряжения в точке срабатывания, чем исключается возможное формирование нескольких сигналов ( дребезг" порогового устройства), При этом транзистором 23 снимается сигнал блокировки с вторых входов селекторов 9 и 1 О, но остаются вычитающие импульсы максимальной длительности от компаратора 12. Вследствие чего, на управляющие входы усилителя 2 мощности подаются импульсы, длительность которых равна разности длительности импульсов от триггера 7 и компаратора 12, Эта длительность в начальный момент составляет 0,5 1,5 мкс.По мере заряда конденсатора 30 током базы транзистора 31 генератора 8 длительность управляющих импульсов на усилитель 2 мощности нарастает, так как с зарядом конденсатора 30 снижается крутизна пилообразного напряжения на конденсаторе 34 и соответственно уменьшается длительность .импульса вычитания с компаратора 12, В результате транзисторы усилителя 2 мощности начинают переключаться с медленно уменьшающейся скважностью (нарастающей длительностью импульса) до рабочей,определяемой усилителем 11 обратной1связи, т,е. происходит мягкое включение, характеризуемое плавным нарастанием амплитуды тока транзисторов усилителя 2 мощности и отсутствием перерегулирования на выходе выходного выпрямителя 3 с фильтром. После заряда конденсатор 30 не влияет на установившийся режим работы устройства. При емкости конденсатора 30 времязадающей цепи 26 пуска 33 мкф длительность "мягкого" включения составляет 0,2 - 0,3 с. При воздействии всех дестабилизирующих факторов усилитель 11 обратной связи изменяет крутизну пилообразного напряжения на выходе генератора 8 и соответственнодлительность .вычитающих импульсов на выходе компаратора 12 так, что напряжение на выходе вы 5636ходного вьпрямнтеля 3 с фильтром остается в заданных пределах точности,При включении устройства выходноенапряженп дополнительного источника 4 питания снижается и, когда стабилитрон 16 и транзистор 23 порогового узла 15 запираются открываются транзисторы 25 и 24. При этом транзистор 24 через усилитель 13 блокирует прохождение управляющих импульсов на усилитель 2 мощности, а через транзистор 25 и резистор 29 разряжается конденсатор 30 времяэадающей цепи 26 пуска. В результате 45 50 55 20 25 30 35 40 за время менее 0,3 с устройство подготавливается к повторному включению. При перегрузке по току и напряжению узел 14 защиты через усилитель 13 согласования блокирует прохождение импульсов управления от задающего генератора 6 на усилитель 2 мощности.Стабилизатор 5 напряжения может быть выполнен на микросхеме, задающий генератор 6, триггер 7 на ТТЛ схемах, компаратор 12 узел 14 защиты, пороговый узел 15, усилитель обратной свя 1 и 11 на операционных усилителях с однополярным питанием, усилитель 13 согласования представляет собой двукаскадный усилитель на транзисторах с непосредственной связью для согласования с ТТЛ схемой, селекторы 9 и 10 представляют собой последовательное соединение инверторов и усилителей импульсов с трансформаторным выходом, усилитель 2 мощности может быть выполнен по полумостовой схеме с емкостным делителем напряжения. Положительный эффект заключается в повышении надежности и упрощения предлагаемого устройства по сравнению с известным за счет выполнения порогового узла с положительной обратной связью, соединения его выхода с селекторами и времязадающей цепью пуска генератора пилообразного напряжения. Выполнение последнего по схеме токостабилизирующего двухполюсника с конденсатором и времязадающей цепью пуска в управляющей цепи обеспечивает согласование всех узлов устройства и малую емкость конденсатора задающей цепи, исключает зависимость качества "мягкоговключения от соотношения конденсаторов, разброса их параметров.Формула изобретения 1, Гтабилизированиый преобразователь постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные между входными и выходными выводами сетевой выпрямитель с фильтром, усилитель мощности, выходной выпрямитель с фильтром, дополнительный источник питания, выход которого соединен с входом порогового узла, задающий генератор, выход которого соединен с входами триггера и генератора пилообразного напряжения, выходы триггера соединены с первыми входами двух селекторов, выходы которых соединены с управляющими входами усилителя мощности, усилитель обратной связи, вход которого соединен с выходными выводами,. а выход - с управляющим входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход компаратора соединен свторыми входами селекторов, узел защиты, вход которого соединен с выходными выводами, а выход - с первым входом усилителя согласования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпдения надежности и уцрощеиич схемы ВтсрОЙвход усичителя согласования .:Оепинен с первым выходом порогового узла, выход которого соединен с вторыми входами селекторОВ 1 вторОй Выход порогового узла соединен с. времяэадающей цепью пуска генератора пилообразного напряжения.2, Преобразователь по п.1, о т 10 л и ч а ю щ и й с я тем, что пороговый узел выполнен в виде усилителяс положительной обратной связью попервому выходу,3. Преобразователь по и,1, о т15 л и ч а ю щ и й с я тем, что генератор пилообразного напряжения выполнен в виде последовательного соединения конденсатора и токостабилизирующего двухполюсника, управляющий20 вход которого соединен через времязадающую цепь пуска с общей точкой питания.4. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что времязадающая цепь пуска генератора пилообразного напряжения, выполнена в виде последовательного соединения диода, двух резисторов и конденсатора,причем точка соединения резисторовЗО соединена с вторым выходом порогового узла..Финогеар орректор И Муск едактор М.Бла одписн аж 659 П ственного комитета СССР изобретений и открытий Ж, Раушская наб.,Тир Государ по делам 113035, Москва