SU1597873A1 - Повышающий импульсный стабилизатор напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к источникам вторичного электропитани  и может быть использовано дл  питани  различной радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности выходного напр жени  путем обеспечени  инвариантности коэффициента стабилизации к величине нагрузке. Множительный элемент 11, дел щий выходное напр жение на ток, снимаемый с датчика 8 тока нагрузки, вырабатывает сигнал, пропорциональный величине нагрузки. Этот сигнал умножаетс в множительном элементе 12 на сигнал, снимаемый с датчика 4 тока дроссел  2. Суммирующий усилитель 13 окончательно формирует управл ющий сигнал, который вместе с развертывающим сигналом генератора 15 пилообразного напр жени  подаетс  на входы широтно-импульсного модул тора 14. Тем самым обеспечиваетс  инвариантность выходного напр жени  к величине сопротивлени  нагрузки и повышаетс  стабильность выходного напр жени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к источникам вторичного электропитани  и может быть использовано дл  питани  различной радиоэлектронной аппаратуры .,

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности выходного напр жени  за счет обеспечени  инвариантности коэффициента стабилизации к величине нагрузки.

На чертеже представлена схема по- вьшающего импульсного стабилизатора напр жени .

Стабилизатор содержит первый тран- зистор 1, дроссель 2, первый диод 3, датчик Д тока дроссел , второй.транзистор 5, второй диод -6, конденсатор 7, датчик 8 тока нагрузки, резистор 9, третий диод 10, первый 11 и второй

12множительные элементы, суммирующий усилитель 13, широтно-импульсный модул тор 14,- генератор 15 пилообразного напр жени  и релейный элемент 16

Первый транзистор 1 включен между входным выводом стабилизатора и первы выводом дроссел  2, который через первый диод 3 соединен с общей шиной.- Второй вывод дроссел  2 через датчик

4тока соединен с первым вьгаодом второго транзистора 5 и первым выводом второго диода б. Второй вывод диода 6 подсоединен к первому выводу конденсатора 7 и через датчик 8 тока подсоединен к выходному выводу стабилизатора . Вторые выводы транзистора

5и конденсатора 7 подсоединены к . общему выводу стабилизатора. Первый вывод резистора 9 подсоединен к входному выводу стабилизатора, а второй вывод через третий диод 10 --к общей точке диода 6 и конденсатора 7. Первый множительный элемент 11 входами подсоединен к датчику 8 тока и выходному выводу стабилизатора, а выходом - к первому входу второго множительного элемента 12, второй вход которого соединен с выходом датчика

4 тока. Суммирующей усилитель 13 соединен входами с выходным выводом стабилизатора , источником опорного напр жени  и и выходом второго множительного элемента 12 ,-Широтно-им- пульсньй модул тор 14 соединен входами с выходом суммирующего усилител 

13и выводом генератора 15 пилообразного напр жени , а выходом - с управ- л кицим входом транзистора 5. Релейный элемент 16 подсоединен к выходно

0

5 0

му выводу стабилизатора и выходом - к управл ющему входу транзистора 1.

Множительные элементы 11 и 12 могут быть реализованы на микросхемах типа К525ПС2 или к 525ПСЗ, причем множительный элемент 11 вьшолн ет функцию делени , а множительный элемент 12 - функцию умножени . Трехвходовый суммирующий усилитель 13 может быть реализован на микросхеме.К140УД17.

Повышаюв;ий импульсный стабилизатор напр жени  работает следующим образом .

При включении стабилизатора оба транзистора 1 и 5 включены, поскольку на выходе релейного элемента 16 устанавливаетс  высокое напр жение, и сигнал рассогласовани  на выходе усилител  13 максимален, широтно-импульсный модул тор 14 находитс  в состо нии насьш1ени . Ток дроссел  2 начинает нарастать и одновременно происходит зар д конденсатора 7 че- рез дополнительную цепочку, включающую резистор 9 и диод 10. Выходное напр жение достигает значени 

и

eiix,

и

R

3

5

0

5

0

где

3

сопротивление резистора 9; сопротивление диода 10 в открытом состо нии; RH сопротивление нагрузки. Дальнейшее нарастание выходного напр жени  до номинального значени  осуществл етс  за счет энергии, накапливаемой в дросселе 2 после вхождени  широтно-импульсного модул тора 14 в зону линейной работы. При отсутствии цепочки из резистора 9 и диода 10 имеет место задержка нарастани  выходного напр жени  на врем  нахождени  широтно-импульсного модул тора в состо нии насьщени . Кроме того, при скачкообразном увеличении тока нагрузки (набросе нагрузки) дополнительна  цепочка преп тствует уменьшению выходного напр жени  ниже величины и g(,,x .

При скачкообразном уменьшении то-- ка нагрузки (сбросе нагрузки) избыточна  энерги  дроссел  2 вызывает большой выброс выходного напр жени . В предлагаемом устройстве как только выходное напр жение превышает номинальное значение на некоторую величину 4Ubiix:,, срабатывает релейный элемент 16 и выключает транзистор 1. Тем самым отключаетс  первичный источник питани , прекращаетс  подача энергии в дроссель, и выброс выходного напр жени  существенно уменьшаетс .

В законе управлени  широтно-им- пульсным модул тором 14 присутствует составл юща , пропорциональна  току дроссел  2, снимаема  с датчика 4 тока дроссел , что позвол ет повысить общий коэффициент усилени  контура обратной св зи, а следовательно , коэффициент стабилизации. Дл  того, чтобы при этом в статической ошибке исключить составл ющую, завис щую от нагрузки стабилизатора (так как не обеспечиваетс  инвари- антность коэффициента стабилизации к нагрузке), весовой коэффициент пр составл ющей тока дроссел  реализован завис щим от нагрузки, т.е. формируетс  закон управлени  вида

Е и,„ к, и

в

- K,(R,)

ЧР

где и

и

К

оп вИх

ЗР

опорное напр жение; выходное напр жение; ток дроссел ; посто нный коэффициент;

K (R )- коэффициент, пропорцио- нальный сопротивлению

. нагрузки.

При этом первый множительный элемент 11 осуществл ет операцию делени выходного напр жени  на ток нагрузки (снимаемый с датчика 8 тока), т.е. вырабатывает сигнал пропорциональны сопротивлению нагрузки. Второй множительный элемент 12 осуществл ет операцию умножени  этого сигнала на сигнал , пропорциональный току дроссел  2. В суммирующем усилителе 13 осуществл етс  окончательное формирование управл ющего сигнала, который вместе с развертывающим сигналом генератора 15 пилообразного напр жени  подаётс  на входы широтно-импульсно- го модул тора 14. При изменении тока нагрузки пропорционально измен етс , ток дроссел  и обратно пропорционально - коэффициент К(К„) так, что составл юща  KI(RH)- остаетс  неизменной . Тем самым обеспечиваетс  инвариантность выходного напр жени  к величине сопротивлени  нагрузки и повьшаетс  статическа  стабильность

10

15

20

25

30

  й

35

40

45

50

55

выходного напр жени  без ухудщени  динамических свойств стабилизатора.

Транзистор 1, диод 3, дроссель 2 стабилизатора могут работать в режиме предварительного понижающего стабилизатора .

Таким образом, изобретение позвол ет повысить стабильность выходного напр жени  повышающего импульсного стабилизатора напр жени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Повышайщий импульсный стабилизатор напр жени , содержаш й последовательно включенные дроссель, датчик тока дроссел  и диод, причем дроссель свободным выводом подключен к входному выводу, а также регулирующий транзистор, включенньш между общим выводом и точкой соединени  датчика тока.дроссел  и диода, второй вывод которого через конденсатор соединен с общим выводом, суммирующий усилитель , подключенный первым и вторым входами соответственно к выходно гу выводу и источнику опорного напр  же- ни , широтно-импульсный модул тор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам суммирующего усили1ел  и генератора пилообразного напр жени , при этом выход широтно-импульсного модул тора соединен с управл юпдим входом регулирующего транзистора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности выходного напр жени  за счет обеспечени  инвариантности коэффициента стабилизации к величине нагрузки, в него введены датчик тока нагрузки, первый множи- тельный элемент, осуществл ющий функцию делени , и второй множительный элемент, кроме того, суммируюш 1Й усилитепь снабжен третьим входом,, соединенным с выходом второго множительного элемента, при этом датчик тока нагрузки включен между вторым выводом диода и выходным выводом, входы первого множительного элемента соединены соответственно с выходом датчика тока нагрузки и с выходным выводом, а входы второго множительного элемента соединены соответственно с выходом первого множительного элемента и с выходом датчика тока дроссел .