Двухполярный источник напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения независимого регулирования и стабилизации выходного напряжения. Устройство содержит задающий генератор 1, триггер 2, генераторы 3, 4 пилообразного напряжения, компараторы 5, 6, электронные ключи 7, 8, индуктивный накопитель 9, выпрямительные диоды 10, 11, разностные усилители 14, 15, разнополярные источники опорного напряжения с выходными потенциальными выводами 16, 17. Путем задания соответствующих опорных напряжений обеспечивается требуемая накачка количества энергии во вторичные выходные цепи. Разностные усилители 14, 15 в совокупности с компараторами 5, 6 позволяют производить отработку отклонений выходных напряжений под действием дестабилизирующих факторов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1597879

А1 (g1)g С 05 F 1/585

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Аи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4615880/24-07 (22) 05..12.88 (46) 07. 10.90. Бюл. Ь" 37 (72) Ю.Н жаров (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 499562, кл. G 05 F 1/56, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 1439554, кл. С 05 F 1/56, 1987, (54) ДВУХПОЛЯРНЬФ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вто" ричного электропитания. Цель — расширение функциональных возможностей эа счет обеспечения независимого регулирования и стабилизации выходного на2 пряжения. Устройство содержит задающий генератор 1, триггер 2, генераторы 3, 4 пилообразного напряжения, компараторы 5, б,.электронные ключи

7, 8, индуктивный накопитель 9, выпрямительные диоды 10, 11, разностные усилители 14, 15, разнополярные источники опорного напряжения с выходными потенциальными выводами 16, 17.

Путем задания соответствующих опорных напряжений обеспечивается требуемая накачка количества энергии во вторичные выходные цепи. Разностные усилители 14, 15 в совокупности с компараторами 5, 6 позволяют производить отработку отклонений выходных напряжений под действием дестабилизирующих факторов. 2 ил.

1597879

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитателя систем автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения независимого регулированияи стабилизации выходных напряжений.

На фиг..1 представлена функциональная схема описываемого двухполярного источника напряжения постоянного тока; на фиг. 2 а-е — временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие

его работу.

Устройство содержит задающий генератор 1 (фиг. 1), триггер 2, генераторы 3 и 4 пилообразного напряже- 20 ния (с управляемыми разрядными ключами), компараторы 5 и 6, электронные (транзисторные) ключи 7 и 8, индуктивный накопитель 9, выпрямительные диоды 10 и 11, фильтрующие конденсаторы 12 и 13, разностные усилители

14 и 15, разнополярные источники опорного напряжения с выходными потенциальными выводами 16 и 17, источник питания с выходным потенциальным выводом 18. На схеме отмечены также разнополярные выходные выводы 19 и

20, общий выходной вывод 21 и шина

22 нулевого потенциала. Выход задающего генератора 1 соединен со счетным входом триггера 2, Электронные . ключи (транзисторы) 7 и 8 подключены первыми силовыми выводами (эмиттерами) к соответствующим полюсам источника питания, т.е. к выходному потенциальному выводу 18 источника и шине

22 нулевого потенциала. Индуктивный накопитель 9 включен между вторыми силовыми выводами (коллекторами) электронных ключей 7 и 8. Выпрямительные диоды 10 и 11 включены в про-. тивоположных направлениях между соответствующими выводами индуктивного . накопителя 9 и раэнополярными выхоцными выводами 19 и 20, соединенными

50 через фильтрующие конденсаторы 12 и

13 с общим выходным выводом 21 и шиной 22 нулевого потенциала. Входы генераторов 3 и 4 пилообразного напряжения соединены с соответствующими выходами триггера 2. Входы компарато55 ров 5 и 6 подключены к выходам соответственно генераторов 3 и 4 пилообразного напряжения и разностных усилителей 14 и 15, а выходы — к управляющим входам (базовым цепям) соответственно электронных ключей 7 и

8; Одни входы разностных усилителей

14 и 15 соединены с выходами источников опорного напряжения соответственно с выходными потенциальными выводами 16 и 17, а другие входы — с обкладками соответственно фильтрующих конденсаторов 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 формирует импульсы Б (фиг. 2а) удвоенной частоты переключения устройства, триггером 2 вырабатываются симметричные прямоугольные импульсы И (фиг. 2б) и Uz, управляющие работой генераторов

3 и 4 пилообразного напряжения. На выходах генераторов 3 и 4 образуются сдвинутые на 180 линейно нарастающие пилообразные напряжения U u U

1 (фиг. 2в, г), которые поступают на первые входы компараторов 5 и 6, подводятся управляющие напряжения БМ и

U> с выходов разностных усилителей

14 и 15. На выходе компаратора 5 формируется широтно-импульсный сигнал, передний фронт которого определяется моментом сравнения напряжений U u и 4, а задний совпадает с моментом положительного перепада сигнала Uq от триггера 2. На выходе компаратора

6 формируется широтно-импульсный сигнал, передний фронт которого определяется моментом сравнения напряжений и U<, а задний совпадает с моментом положительного перепада сигнала

U от триггера 2. Управляющие сигналы с выходов компараторов 5 и 6 направляются на электронные ключи 7 и 8, заставляя их поочередно закрываться и открываться, с пропусканием токов (фиг. 2д, е). Открытому состоянию ключа 7 соответствует уровень

"Лог. 1" сигнала i, закрытому

"JIor. 0", открытому состоянию ключа

8 соответствует уровень "Лог. 1 " сигнала i » закрытому "Лог. 0".. В результате за один период выходного сигнала триггера 2 имеет место четыре фазы работы индуктивного накопителя 9.

В течение первой фазы, когда электронные ключи 7 и 8 замкнуты, происходит накопление энергии в индуктивном накопителе 9 за счет проте1597879 кания возрастающего по амплитуде тока.

Во второй фазе электронный ключ 8 разомкнут и энергия с индуктивного накопителя 9 передается через диод 11 на фильтрующий конденсатор »13 .положительного выходного напряжения +Us » е», »

Величина положительного выходного напряжения +БЕ »„пропорциональна длительности первой фазы (накопления) .

В третьей фазе электронные ключи

7 и 8 замкнуты, происходит накопление энергии в индуктивном накопителе 9.

В четвертой фазе электронный ключ

7 разомкнут и. энергия с индуктивного накопителя 9 передается через диод

10 на фильтрующий конденсатор 12 отрицательного выходного напряжения

-П », . Величина отрицательного выходного напряжения -U <„„ пропорциональна длительности третьей фазы (накопления).

Вторичные выходные напряжения сравниваются разностными усилителями

14 и 15 с опорными напряжениями — Г „„ и +U Од и управляющие сигналы U »»

U»< поступают на соответствующие входы компараторов 5 и 6. Увеличение по величине. (модулю) выходного напряжения -Ь „„ по сравнению с -Uù, приводит к уменьшению управляющего сигнала Б,, уменьшению длительности широтно-импульсного сигнала на выходе компаратора 5, уменьшению накоп— ленной в третьей фазе энергии в индуктивном накопителе 9 и снижению вторичного выходного напряжения . -U в„„ до заданной стабильной величины. Увеличение выходного напряжения

+U»»,„ по сравнению с +Б д »»риводит к уменьшению управляющего сигнала U», сокращению длительности. первой фазы,,уменьшению накопленной в первой hase энергии в индуктивном накопителе 9 . и снижению вторичного выходного напряжения +11 ц„ до заданной стабильной величины, Таким образом, достигается независимое регулирование разнополярных выходных напряжений путем задания величины опорных напряжений и стабилизации выходных напряжений.

Формула изобретения

Двухполярный источник напряжения постоянного тока, содержащий задающий генератор, выход которого соединен со счетным входом триггера, два электронных ключа, подключенных первыми силовыми выводами к соответствующим полюсам источника питания, один из которых связан с шиной нулевого потенциала, индуктивный накопитель, включенный между вторыми силовыми выводами электронных ключей, два выпрямительных диода, включенных в про20 тивоположных направлениях между соответствующими выводами индуктивного накопителя и разнополярными выходными выводами, соединенными через фильтрующие конденсаторы с общим выходным

25 выводом и шиной нулевого потенциала, компаратор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения независимого регулирования и стабилизации выходных напряжений, в него введены.два генератора пилообразного напряжения, два раэностных усилителя, два разнополярных относительно шины нулевого потенциала источника опорного напряжения и дополнительный компаратор, причем входы генераторов пилообразного напряжения соединены с соответствующими выходами триггера, входы компараторов под40 ключены к выходам соответствующих генераторов пилообразного напряжения и разностных усилителей, а выходы— к управляющим входам соответствукнцих электронных ключей, одни входы раз45 ностных усилителей соединены с выходами соответствующих источников опорного напряжения, а другие входы — с обкладками соответствующих фильтрующих конденсаторов.

1597879! ч !.4

Ф г.Z

Составитель Л.Морозов

Техред Л.Олийнык

Редактор Л.Гратилло

Корректор Л.Бескид

Заказ 3056 Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 I ч е

Ю я а ч!

Ф! ф !

Ф 4!! ! Ъ. !! !I O l

Ф в Ф 4I ф Ф 1