SU661528A1 - Стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  в ка честве вторичного источника электропитани  аппаратуры различного назначени .

Известен стабилизатор напр жени , содержащий силовую часть (переключающие транзисторы, выходной трансформатор, выпр митель , фильтр), узел управлени , датчики тока и регул тор напр жени .с узлом вольт-секундного выравнивани  1.

Недостатком известного стабилизатора  вл етс  низкий КПД и сложность схемы.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению  вл етс  стабилизатор посто нного напр жени , содержащий силовой блок, выполненный на базе полупроводникового инвертора с переключающими транзисторами и выходным трансформатором, датчик тока, выполненный в виде трансформатора тока, через одну часть первичной цепи которого, выполненной в виде отдельной обмотки, вторична  обмотка выходного трансформатора подключена к входу выпр мител  с фильтром, выходом подсоединенного к выходам дл  подключени  нагрузки, через другую часть первичной цепи трансформатора тока первична  цепь выходного трансформатора включена между коллекторами переключающих транзисторов полупроводникового инвертора, а вторична , цепь трансформатора тока соединена с нагрузочным резистором, управл ющий блок, состо щий из задающего генератора, выход которого соединен с входом счетного триггера, выходами подключенного к первым входам двух схем совпадени , выходы которых соединены с базами переключающих транзисторов, и регул тор напр жени  с блоком вольт-секундного выравнивани , с усилителем сигнала ощибки, входом, подключенным к одному из выводов дл  подключени  нагрузки, делителем напр жени  на резисторах, двум  пиковыми детекторами, входы которых соединены с нагрузочным резистором, а выходы подсоединены к суммирующему резистору, и широтно-импульсный модул тор, первым входом соединенный с выходом задающего генератора 2.

Недостатком такого стабилизатора посто нного напр жени   вл етс  низка  точность вольт-секундного выравнивани  из-за инерционности схемы.

Целью изобретени   вл етс  повыщени&

точности йольт-секундного выравнивани  стабилизатора посто нного напр жени .

Дл  этого в стабилизаторе посто нного напр жени , содержащем силовой блок, выполненный на базе полупроводникового инвертора с переключающими транзисторами и выходным трансформатором, датчик тока, выполненный в виде трансформатора тока, через одну часть первичной цепи которого, выполненной в виде отдельной обмотки, вторична  обмотка выходного трансформатора подключена к входу выпр мител  с фильтром , выходом подсоединенного к выходам дл  подключени  нагрузки, через другую часть первичной цепи трансформатора тока первична  цепь выходного трансформатора включена между коллекторами .переключающих транзисторов полупроводникового инвертора , а вторична  цепь трансформатора тока соединенас нагрузочным резистором, управл ющий блок, состо щий из задающего генератора, выход которого соединен с входом счетного триггера, выходами подключенного к первым входам двух схем совпадени , выходы которых соединены с базами переключающих транзисторов, и регул тор напр жени  с блоком вольт-секундного выравнивани , с усилителем сигнала ощибки, выходом подключенным к одному из выводов дл  подключени  нагрузки, делителем напр жени  на резисторах, двум  пиковыми детекторами , входы которых соединены с нагрузочным резистором, а выходы подсоединены ксуммирующему резистору, и широтно-импульсный модул тор, первым входом соединенный с выходом задающего генератора, в регул тор напр жени  введен делитель из четырех резисторов и дополнительный щиротно-импульсный модул тор, выход которого соединен со вторым входом одной из схем совпадени , первый вход соединен с выходом задающего генератора и первым входом основного щиротно-импульсного модул тора, а второй вход соединен .с первым выводом первого резистора делител  напр жени , вторым выводом подсоединенного к общей точке схемы стабилизатора и вторым выводом второго резистора делител  напр жени , первый вывод которого соединен с выходом усилител  сигнала ощибки и вторым выводом третьего резистора делител  напр жени , первый вывод которого соединен со вторым входом основного щиротно-импульсного модул тора, выходом подсоединенного ко второму входу второй схемы совпадени , и вторым выводом четвертого резистора делител  напр жени , первый вывод которого соединен со средней точкой суммирующего резистора .

S На чертеже представлена функциональна  схема стабилизатора посто нного напр жени .

Стаби лизатор посто нного напр жени  содержит силовой блок, выполненный на базе полупроводникового инвертора с переключающими транзисторами I, 2 и выходным трансформатором 3 с первичными обмотками 4, 5 и вторичной обмоткой 6, .один вывод которой соединен с первым выходным выводом выпр мител  7 с фильтром, выходом подсоединенного к выводам дл  подключени  нагрузки; управл ющий блок, состо щий из задающего .генератора 8, выход которого соединен с входом счетного триггера 9, выходами подсоединенного к первым входам схем совпадени  10 и 11; датчик тока, выполненный в виде трансформатора тока 12 с первичными обмотками 13 и 14, компенсирующей обмоткой 15 и выходной обмоткой 16 с нагрузочным резистором 17; регул тор напр жени , состо щий из двух щиротно-импульсных модул торов 18 и 19, первые входы которых соединены с выходом задающего генератора 8, а выходы подсоединены ко вторым входам схем совпадени  11 и 10 соответственно , делител  напр жени  из четырех резисторов 20, 21, 22, 23, усилител  сигнала 24 ощибки, пиковых детекторов 25 и 26 разной пол рности, входы которых соединены с нагрузочным резистором 17, а между выходами включен суммирующий резистор 27, средн   точка которого соединена с одним из выводов резистора 23, второй вывод резистора 23 соединен со вторым входом щиротно-импульсного модул тора 19 и одним из выводов резистора 22, второй вывод резистора 22 соединен с выходом усилител  сигнала ощибки

24 и одним из выводов резистора 21, второй вывод резистора 21 соединен со вторым входом щиротно-импульсного модул тора 18 и одним из выводов резистора 20, второй вывод которого соединен с общей точкой схемы. Стабилизатор напр жени  работает следующим образом.

При включении стабилизатора импульсы с удвоенной частотой преобразовани  с задающего генератора 8 поступают на. вход счетного триггера 9 и на первые входы щиротноимпульсных модул торов 18 и 19. С выходов счетного триггера 9пр моугольные импульсы со скважностью у 2 поступают на входы схемы 10 и II совпадени , которые управл ют переключающими транзисторами 1 и 2. .

Выходное напр жение стабилизатора сравниваетс  с опорным и усиливаетс  усилителем сигнала 24 ощибки. Усиленный сигнал ощибки поступает в точку соединени  резисторов 22 и 21. Резисторы 20, 21 и 22, 23

образуют два идентичных делител  напр жени .

При увеличении (уменьщении) выходного напр жени  на выходе стабилизатора увеличиваетс  (уменьщаетс ) напр жение сигнала ощибки на выходе усилител  сигнала ощибки. Это напр жение, поделенное двум  идентичными делител ми на резисторах 20, 21 и 22, 23, подаетс  на входы двух идентичных щиротно-импульсных модул торов 18 и 19. Соответственно уменьщаетс  (увеличиваетс ) длительность импульсов на выходах широтно-импульсных модул торов, а также импульсов, подаваемых со схем 10 и 11 совпадени  на переключающие транзисторы 1 и 2, что приводит к уменьшению (увеличению ) уровн  выходного напр жени  стабилизатора и приведению его до номинала. Таким образом осупдествл етс  стабилизаци  выходного напр жени  стабилизатора.

В случае возникновени  вольт-секундной асимметрии, вызванной, например, различным временем рассасывани  неосновных носителей в переключающих транзисторах 1 и 2, происходит увеличение тока намагничивани  выходного трансформатора, возраста , ние коллекторного тока одного из переключающих транзисторов 1 или 2, по вление на выходах пиковых детекторов 25 и 26 разных по абсолютному значению напр жений. При этом напр жение в средней точке суммирующего резистора 27 становитс  отличным от нул , а пол рность этого напр жени  указывает , в каком из полупериодов происходит увеличение амплитуды тока намагничивани . Благодар  тому, что выходное сопротивление усилител  сигнала ощибки мало и может быть доведено до сколь угодно малой величины , напр жение на резисторе 20, пропорциональное величине сигнала ощибки, не зависит от величины напр жени  на средней точке суммирующего резистора 27,  вл ющегос  сигналом асимметрии. В свою очередь напр жение в точке соединени  резисторов 22 и 23 оказываетс  равным сумме двух напр жений: напр жени  сигнала ощибки, равного напр жению в точке соединени  резисторов 20 и 21 и напр жению сигнала асимметрии . Это напр жение складываетс  с напр жением сигнала ощибки на делителе, состо щем из резисторов 22 и 23 таким образом , что напр жение в точке соединени  этих резисторов становитс  меньще или больще напр жени  в точке соединени  резисторов 21 и 22. на величину, пропорциональную сигналу асимметрии. При этом на вход щиротно-импульсного модул тора 18 подаетс  напр жение, пропорциональное только сигналу ошибки, а на вход, широтно-импульсного модул тора 19 подаетс  напр жение, пропорциональное алгебраической сумме сигналов ощибки и асимметрии. На выходе щиротноимпульсного модул тора 18 длительность импульса остаетс  такой же, как до возникновени  вольт-секундной асимметрии, а на выходе щиротно-импульсного модул тора 19 длительность импульса уменьщаетс  или увеличиваетс , в зависимости от того, в каком из полупериодов произощло увеличение тока намагничивани  трансформатора 3, вызыванное , например, разным временем рассасывани  неосновных носителей в переклк)чающих транзисторах 1 и 2. Длительность импульса на выходе схемы 10 совпадени , вход которой соединен с выходом широтно-импульсного модул тора 19, тоже уменьщаетс  или.

увеличиваетс . Таким образом происходит выравнивание по длительности импульсов напр жени , прикладываемых к первичным обмоткам 4 и 5 силового трансформатора 3, f т. е. вольт-секундное выравнивание.

-Повыщение точности вольт-секундного выравнивани  позвол ет повысить надежность стабилизатора и расширить диапазон регулировани . Это позвол ет использ.овать данный стабилизатор в услови х больших по сравнению с прототипом изменений входных напр жений и токов нагрузки, что расшир ет функциональные возможности стабилизатора .

Данный стабилизатор может быть с успехом использован в аппаратуре дальней св зи с частотным или временным уплотнением и другой аппаратуре, требующей высоконадежного источника электропитани , работающего в услови х значительных изменений входного напр жени  и токов нагрузки .

Claims (2)

1.Патент США № 3660750, кл. 321-2, 1969.

2.За вка СССР № 2362607/07, 1976, по которой подучено положительное рещение о выдаче авторского свидетельства.

fS , б