SU1265742A1

SU1265742A1 - Многофазный параметрический стабилизатор напр жени

Info

Publication number: SU1265742A1
Application number: SU853893424A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Любченко; Юрий Григорьевич Березкин
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1986-10-23

Abstract

Изобретение относитс к вторичным источникам питани радиоаппаратуры . Целью изобретени вл етс упрощение и повьшение надежности многофазного параметрического стабилизатора напр жени . При поступлении с выхода генератора 15 тактовых импульсов на вход распределител 17 каждого очередного импульса распределитель формирует на каждом -своем выходе импульс. Эти импульсы поступают на вход соответствующего формировател 18-21. При поступлении на вход одновибратора 34 импульса напр жени с уровнем логической единшда на выходе одновибратора по вл етс напр жение с уровнем логического нул и сохран етс строго определенное врем . В результате силовые ключи 1-4 наход тс в режимах отсечки и насыщени строго оп (Л ределенное врем . 2 ил. ел sj

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам стабилизации постоянного напряжения, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания электро- и радиоаппаратуры.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности многофазного параметрического стабилизатора напряжения.

На фиг. 1 приведена схема многофазного параметрического стабилизатора напряжения;· на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. . Многофазный параметрический стабилизатор напряжения (например, четырехфазный) содержит четыре параллельно включенных между входными и выходными клеммами ключевых регулятора, каждый из которых включает последовательно соединенные силовые ключи1-4 и DLC-фильтр на дросселях

5-8, диодах 9-12 и конденсаторе 13. Блок 14 управления стабилизатора включает задающий генератор 15, соединенный входом с входными клеммами, а выходом подключенный к опорному элементу 16. Распределитель 17 тактовых импульсов входом соединен с выходом синхронизации задающего генератора 15, а выходом через формирователи

18-21 ширины импульсов подключен к входам управления ключевых регуляторов. Блок 22 вспомогательных напряжений соединен с входными клеммами.

Задающий генератор 15 содержит линейный дроссель 23, обратный диод генератора, магнито-транзисторный каскад, выполненный на транзисторе и трехобмоточном насыщающемся трансформаторе 26 с первичной обмоткой 27 и вторичными обмотками 28 и 29, диод 30 и схему 31 ограничения' выходного сигнала. Опорный элемент 16 состоит из стабилитрона 32 и конденсатора 33.

Формирователи ширины импульсов содержат одновибратор 34 и усилитель 35 мощности для ключевого транзистора.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания.на вход стабилизатора и соответственно на вход генератора 15 током утечки транзистора 25 создается некоторое напряжение на обмотке дросселя 23 и на первичной обмотке 27 импульсного транс2 форматора 26 задающего генератора

15. Транзистор 25 лавинообразно открывается напряжением на обмотке 28 импульсного трансформатора 26. Нап5 ряжением, приложенным к обмотке дросселя 23 и к обмотке 27 импульсного трансформатора 26, его магнитопрщвод перемагничивается от исходного состояния до состояния насыщения. Тран10 зистор 25 напряжением положительной обратной связи переводится в насыщенное состояние. Импульс напряжения, возникающий на обмотке 29 в течение замкнутого состояния транзистора 25, 15 блокируется диодом 30.

При достижении насыщения магнитопровода импульсного трансформатора. 26 противо-ЭДС, наводимая в обмотке 27, резко уменьшается. Транзистор 25 20 на короткое время переходит в активный режим. Коллекторный ток (ток дросселя 23) уменьшается, вызывая изменение полярности противо-ЭДС на обмотке дросселя . 23 на противополож25 ное. Под действием напряжения обратной связи транзистор 25 переходит в режим глубокой отсечки. Дроссель 23 разряжается на опорный элемент 16 через диод 24. Импульс напряжения, 30 наводимый на обмотке 29 в течение разомкнутого состояния транзистора 25, поступает на вход ограничителя 31, где с целью защиты элементов распределителя 17 нормализуется, т.е.

ограничивается по амплитуде и гальванически развязывается. При достижении насыщения магнитопровода транзистор 25 снова переходит в замкнутое состояние. В дальнейшем цикл работы генератора тактовых импульсов повторяется.

На фиг. 2 представлена временная диаграмма напряжений на выходной обмотке 29, где ϋζ и tj> время замк45 нутого и разомкнутого состояния транзистора 25.

При поступлении с выхода генератора 15 тактовых импульсов на вход распределителя 17 каждого очередного ₅₀ импульса распределитель формирует последовательно на каждом из своих выходов импульс, период следования которого в четыре раза (в общем случае B.N раз) больше периода Т₍₅ ₅₅ следования тактовых импульсов.

На фиг. 2 представлены временные диаграммы напряжений на первом Up₍втором Бр_г третьем U_₽3 и четвертом

Up выводах распределителя 17. Первый выходной импульс распределителя 17 поступает на вход формирователя 18. При поступлении короткого импульса распределителя с уровнем логической единицы на вход микросхемы 34 на ее инверсном выходе появляется напряжение с уровнем логического нуля и сохраняется на нем строго определенное время. Работу формирователя иллюстрируют временные диаграммы (фиг. 2), где Uу - напряжение на инверсном выходе одновибратора 34. Цикл работы одновибратора 34 повторяется при переходе очередного импульса с распределителя 17. Силовой ключ переходит в режим отсечки при поступлении с одновибратора 34 импульса нулевого уровня и находится в данном режиме строго определенное время, а при появлении на выходе одновибратора 34 напряжения единичного уровня переходит в режим насыщения.

В дальнейшем указанные процессы повторяются. В предложенном устройстве, как и в известном, поддерживается выходное напряжение, равное напряжению опорного элемента 16.

Claims

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к устройствам стабилизации посто нного напр жени , и может быть использовано в источниках вторичного электропитани электро- и радиоаппаратуры. Целью изобретени вл етс упрощение и повыгление надежности многофазного параметрического стабилизатора напр жени . На фиг. 1 приведена схема многофазного параметрического ста билизатора напр жени ;- на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу Многофазный параметрический старилизатор напр жени (например, че-. тьфехфазный) содержит четыре параллельно включенных между входными и выходными клеммами ключевых регул тора , каждый из которых включает последовательно соединенные силовые ключи 1-4 и DLC-фильтр на дроссел х 5-8, диодах 9-12 конденсаторе 13. Блок 14 управлени стабилизатора вкл чает заданиций генератор 15, соединен ный входом с входными клеммами, а выходом подключенньй к опорному элементу 16. Распределитель 17 тактовых и myльcoв входом соединен с выходом синхронизации задающего генератора 15, а выходом через формирователи 18-21 ширины импульсов подключен к входам управлени ключевых регул торов . Блок 22 вспомогательных напр жений соединен с входными клеммами. Задающий генератор 15 содержит ли нейный дроссель 23, обратный диод 24генератора, магнито-транзисторный каскад, выполненный на транзисторе 25и трехобмоточном насьщающемс трансформаторе 26 с первичной обмот кой 27 и вторичными обмотками 28 и 29, диод 30 и схему 31 ограничени выходного сигнала. Опорный элемент 16 состоит из стабилитрона 32 и кон денсатора 33. Формирователи ширины импульсов содержат одновибратор 34 и усилител 35 мощность дл ключевого транзистора . Устройство работает следующим образом. При подаче питани , на вход стаби лизатора и соответственно на вход генератора 15 током утечки транзистора 25 создаетс некоторое напр же ние на обмотке дроссел 23 и на пер вичной обмотке 27 импульсного транс орматора 26 задающего генератора 15. Транзистор 25 лавинообразно открываетс напр жением на обмотке 28 импульсного трансформатора 26. Напр жением , приложенным к обмотке дроссел 23 и к обмотке 27 импульсного трансформатора 26, его магнитопровод перемагничиваетс от исходного состо ни до состо ни насыщени . Транзистор 25 напр жением положительной обратной св зи переводитс в насыщенное состо ние. Импульс напр жени , возникающий на обмотке 29 в течение замкнутого состо ни транзистора 25, блокируетс диодом 30. При достижении насыщени магнитопровода импульсного трансформатора. 26 противо-ЭДС, наводима в обмотке 27, резко уменьшаетс . Транзистор 25 на короткое врем переходит в активный режим. Коллекторный ток (ток дроссел 23) уменьшаетс , вызыва изменение пол рности противо-ЭДС на обмотке дроссел 23 на противоположное . Под действием напр жени обратной св зи транзистор 25 переходит в режим глубокой отсечки. Дроссель 23 разр жаетс на опорный элемент 16 через диод 24. Импульс напр жени , наводимый на обмотке 29 в течение разомкнутого состо ни транзистора 25, поступает на вход ограничител 31, где с целью защиты элементов распределител 17 нормализуетс , т.е. ограничиваетс по амплитуде и гальванически разв зываетс . При достижении насыщени магнитопровода транзистор 25 снова переходит в замкнутое состо ние. В дальнейшем цикл работы генератора тактовых импульсов повтор етс . На фиг. 2 представлена временна диаграмма напр жений на выходной обмотке 29, где t и tp врем замкнутого и разомкнутого состо ни транзистора 25. При поступлении с выхода генератора 15 тактовых импульсов на вход распределител 17 каждого очередного импульса распределитель формирует последовательно на каждом из своих выходов импульс, период следовани которого в четьфе раза (в общем случае B,N раз) больше периола Т,5 следовани тактовых импульсов. На фиг. 2 представлены временные диаграммы напр жений на первом Up втором Up третьем U(, и четвертом Up вьгеодах распределител 17. Пер вый выходной импульс распределител 17 поступает на вход формировател 18. При поступлении короткого импул са распределител с уровнем -лргичес кой единицы на вход микросхемы 34 на ее инверсном выходе по вл етс напр жение с уровнем логического ну л и сохран етс на нем стррго опре деленное врем . Работу формировател иллюстрируют временные диаграммы (фиг. 2), где Uj, - напр жение на инверсном вькоде одновибратора 34. Цикл работы одновибратора 34 повтор етс при переходе очередного импульса с распределител 17. Силовой ключ переходит в режим отсечки при поступлении с одновибратора 34 импульса нулевого уровн и находитс в данном режиме строго определенное врем , а при по влении на выходе од новибратора 34 напр жени единичног уровн переходит в режим насыщени . В дальнейшем указанные процессы повтор ютс . В предложенном устройстве , как и в известном, поддерживаетс выходное напр жение, равное напр жению опорного элемента 16. Формула изобретени Многофазный параметрический стабилизатор напр жени , содержаний N параллельно включенных между входной и выходной клеммами ключевых регул торов , каждый из которых включает последовательно соединенные силовой ключ и ULC-фильтр, задающий генератор , подсоединенньШ входом к входным клеммам и содержащий последовательно соединенные регулирук ций транзистор и DLC-фильтр, причем конденсатор фильтра зашунтирован стабилитроном, а его дроссель зашунтирован входной обмоткой импульсного трансформатора , перва выходна обмотка которого св занд с управл ющим входом регулирухицего транзистора, а втора выходна обмотка через диод и ограничитель напр жени подсоединена к выходу задакщего генерач-ора, распределитель тактовых импульсов с N выходами , входом подключенный к выходу задающего генератора, и N формирователей ширины импульсов, входами подсоединенных к соответствукщим выхс дам распределител тактовых импульсов , а выходами соединенных .с управл ющими входами ключевых регул торов , отличающийс тем, что, с целью упрощени и ловьшени надежности стабилизатора, каждый формирователь ширины импульсов содержит последовательно соединенные одновибратор со строго фиксированной длительностью выходного импульса и усилитель мощности.

и,

15

I-I

.1

е

JB

f

Фи.2