Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик(51) М Ка з С 05 Г 1/64 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -ГосударственныИ комитет СССР во делам нзобретеннИ и открытиИ1 ЩУДК 621316 1 ,7221(088.8) Опубликовано 30.11.82. Бюллетень йо 44 Дата опубликования описания 30, 11.82(54) ИИПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГОНАПРЯЖЕНИЯ 30 Изобретение относится к электротехнике и может быть использованопри создании вторичных источниковпитания,Известен стабилизированный преобразователь постоянного напряжения,содержащий задающий генератор, генератор пилообразного напряжения, компаратор, усилитель мощности, выпрямитель, фильтр,цепь обратной связи, делитель частоты и два селектора 13,Недостатком- указанного преобразователя является низкая надежностьиэ-за отсутствия защиты транзисторовусилителя мощности от сквозных токов.Наиболее близким к предлагаемомуявляется импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий двухтактный преобразователь напряженияна транзисторах, выходом соединенныйчерез выпрямитель и фильтр с выходными зажимами импульсного стабилизатора, соединенными через усилительрассогласования с одним иэ входовкомпаратора, а другим входом соединенного с выходом генератора пилообразного напряжения, входом подключенного к выходу генератора тактовыхимпульсов, выход компаратора соединен с первым входом первого элементу И-НЕ, выход которого подключен квыходам второго и третьего элементовИ-НЕ, другими входами соединенных с 5 выходами Т-триггера и входами первого усилителя мощности, а выходом -с входами НЯ-триггера, выходы которого подключены к входам второго усилителя мощности, причем выходные обмотки трансформаторов усилителеймощности соединены последовательнои подключены к базовым цепям транзисторов двухтактного преобразователя напряжения С 21.Недостатком известного импульсного стабилизатора постоянного напряжения являются ограниченные функциональные возможности, так как минимальный коэффициент заполнения импульсов напряжения на входе фильтране может быть уменьшен иэ-за задержки сигнала в компараторе.Бель изобретения - расширениеФункциональных воэможностей импульсного стабилизатора постоянного напря жения путем увеличения диапазонаизменения коэффициента эаполнвнияимпульсов напряжения.Укаэанная цель достигается тем,что импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содерщащий двухтакт 978130ный преобразователь напряжения натранзисторах, выходом соединенныйчерез выпрямитель и фильтр с выходными зажимами импульсного стабилизатора, соединенными через усилитель рассогласования с одним из входов компаратора, другим входом соединенногос выходом генератора пилообразногонапряжения, входом подключенного к выходу; генератора тактовых импульсов,10 15)выход компаратора соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к входам второго М третьего элементов И-НЕ, другими входами соединенных с выходами Т- триггера и входами первого усилителя мощности, а выходами - с нходами ВЯтриггера, выходы которого подключенык входам второго усилителя мощности,причем выходные обмотки трансформаторон усилителей мощности соединены последовательно и подключены к базо-.вым цепям транзисторов днухтактного .преобразователя напряжения, снабжен формирователем импульсов, вход которо"го подключен к генератору тактоныхфимпульсон, прямой выход соединен свходом Т-триггера, а инверсный - свторым входом укаэанного первого элемента И-НЕ.На фиг. 1 приведена принципиальная схема импульсного стабилизаторапостоянного напряжения; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений нразличных точках схемы.Силовая часть схемы импульсного стабилизатора постоянного напряжениясодержит двухтактный преобразователь напряжения, постоянный, например пополумостоной схеме и содержит транзисторы 1 и 2, конденсаторы 3 и 4, трансформатор 5, выпрямитель б, 40 фильтр 7, подключенный к выходнымзажимам импульсного стабилизатора.Управляющая часть состоит из гене" ратора 8 тактовых импульсов, соединенного с генератором 9 пилообразно го напряжения и формирователем 10 импульсовВыход генератора 9 пилообразного напряжения подключен к входу компаратора 11, другой вход которого соединен с выходом усилителя 12 рас" согласования, Один из входов усилителя 12 рассогласования подключен к источнику 13 опорного напряжения, а другой вход - к выходному зажиму стабилизатора, Выход компаратора 11 подключен к входу первого элемента55 И-НЕ 14, другой вход которого соединен с инверсным выходом формирователя 10 импульсов, прямой выход которого подключен к счетному входу Т-триггера 15. Выходы Т-триггера 15 подключены к входам первого усилителя 16 мощности, второго и третьего элементов И-НЕ 17 и 18, Другие входы элементов И-НЕ 17 и 18 подключены квыходу элемента И-НЕ 14, а выходы - 65 к. входам ВЯ-триггера 19, выходы ко=торого подключены к входам усилителя.20 мощности.Обмотки трансформаторов 21 и 22соединены последовательно и включеныв базовые цепи транзисторов 1 и 2.На фиг.2 представлены временные,диаграмйы напряжений в различныхточках схмы: 23 - на выходе генератора 8 тактовых импульсов; 24на прямом ныходе формирователя 10импульсов; 25 - на выходе генератора9 пилообразного напряжения; 26 - навыходе компаратора 11; 27 - на выходе Т-триггера 15; 28 - на выходе логического элемента 14 29 - на выходе логического элемента 17 (18);30 - на выходе НЯ"триггера 19; 31на базе транзистора 1 (2) двухтактного преобразователя напряжения.Устройство работает следующим образом.Пилообразное напряжение, поступающее с выхода генератора 9, преобразуется компаратором 11 в прямоугольные импульсы, длительность которыхопределяется величиной напряженияна выходе усилителя 12 рассогласования,Широтно-модулированные импульсыс выхода компаратора 11 и импульсыс инверсного выхода формирователя 10поступают на входы элемента И-НЕ 14.Широтно-модулированные импульсы свыхода элемента И-НЕ 14 и импУльсы свыхода Т-триггера 15 подаются на нхо"ды элементов 17 и 18, с ныходов которых широтно-модулиронанные импульсы подаются на входы НЯ-триггера 19.Прямоугольные импульсы на выходахВЯ-триггера 19 смещены но времени относительно импульсов на выходах Ттриггера 15 на величину, равную длительности широтно-модулиронанныхимпульсов на выходе элемента И-НЕ 14.С выходов Т-триггера 15 и ВЯ-триггера 19 импульсы поступают на входыусилителей 16 и 20 мощности соответственно. Фаэировка усилителей 16 и 20 и трансформаторов 21 и 22 выбираетсятаким образом, чтобы напряжения набазах транзисторов 1 (2) силоногопреобразователя имели вид, аналогичный сигналу на диаграмме 31, Каквидно из диаграммы время открытогосостояния транзистора 1 (2) силового преобразователя равно длительности хода пилообразного напряжения с момента окончанияимпульса формирователя до моментасравнения напряжений пилы и усилителя рассогласования с учетом временизадержки сигнала в компараторе 613Так как транзисторы 1 или 2 открываются в момент окончания импульсаформирователя, то при длительности импульса формирователя л 1, большей, чем время задержки в компараторе л 6, укаэанная задержка не ограничи" ,вает минимальное время открытого сос- тояния транзисторов силового преобразователя, что расширяет функциональные воэможности импульсного стабилизатора постоянного напряжения.Предлагаемое устройство особенно эффективно при повышенных частотах преобразования, когда относительное время задержки сигнала в компараторе становится существенным.Формула изобретенияИмпульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий двухтакт ный преобразователь напряжения на транзисторах, выходом соединенный через выпрямитель и Фильтр с выходными зажимами импульсного стабилизатора, соединенными через усилитель рассогласования с одним из входов компаратора, другим входом соединен-ного с выходом генератора пилообраз,ного напряжения, входом подключенного к выходу генератора тактовых импульсов,. выход компаратора соединен с первым входом первого элементаИ-НЕ, выход которого подключен к входам второго и третьего элементов И"НЕ,другими входами соединенных с выходами Т-триггера и входами первогоусилителя мощности, а выходами - свходами ВЗ-триггера, выходы которогоподключены к входам второго усилителя мощности, причем выходные обмотки трансформаторов усилителей мощ 10 ностей соединены последовательно иподключены к базовым цепям транзисторов двухтактного преобразователянапряжения, о т л и ч а ю щ и й с я;тем, что, с целью расширения функ 35 циональных воэможностей импульсногостабилизатора путем увеличения диапазона изменения коэффициента заполнения импульсов напряжеиия, он снабжен формирователем импульсов, вход20 которого подключен к генератору тактовых импульсов, прямой выход сое-. динен входом Т-триггера, а инверсныйс вторым входом укаэанного первогоэлемента И-НЕ,25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 479101, кл. С 05 Р 1/64, 1975,2. Авторское свидетельство СССР30 Р 591846, кл. 6 05 Г 1/64, 1978.1978130 г г Составитель В.ПишевскийЮ.Середа Техред Е.Харитончик Корректор Г.Решет а акаэ ППП Патент, г.ужгород, ул.Проктна 218/64 Тираж 914 ВНИИПИ Государствен по делам иэобретен 13035, Москва, Ж,Подписное ,ого комитета СССРй и открытийРаушская наб., д.4/5