Стабилизатор постоянного напряжения

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик

Oll HCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

775718 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву No 681423

1. (22) Заявлено 1 7. 10.77 (21) 2534 199/24-0 i (5()M. Кл.

6 05 V 1/56 с присоединением заявки,%

Гвсудар ственный комнтет (23) Приоритет ссср по делам нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 30.10.80. Ьюллетень .% 40 (53) УЛK 621.316. . 722. 1 (088.8) Дата опубликования описания 02.11.80 (72) Авторы изобретения

B. H. Криницын, Е. Е. Михайлов, H. H. И!ерстюк и Н. М. Алешин (71) Заявитель )" (д д; и() If( (54 ) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯ!П ОГО ПАП Р®Е Н П1Л

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

По основному авторскому свидетельст5 ву М. 681423 известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, интегрирующий фильтр, усилитель постоянного тока, ге о нератор пилообразного напряжения и прерыватель.

Основным недостатком известного стабилизатора напряжения является невозможность получения низких величин

15 выходной пульсации при изменении тока нагрузки.

Пелью изобретения является уменьшение величины выходной пульсации от изменения тока нагрузки и расширения функциональных возможностей стабилизатора постоянного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения датчик сигнала включен последовательно с регулирующим транзистором в выходную шину, выход датчика подключен к прерывателю, выполненному в виде двух переключателей, один из которых включен в цепь подключения усилителя постоянного тока к базе регулирующего транзистора, другой в цепи подключения генератора пилообразного напряжения между выходом усилителя постоянного тока и базой регулируюптего транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержи| регулируютпий элемент 1, интегрирующий фильтр, выполненный на диоде 2, дроссель 3, конденсатор 4, уси;титель постоянного тока 5, источник опорного напряжения 6, генератор пилообразного напряжения 7, датчик сигнала 8, переключатели н 10, резисторы l 1 и 12.

Работает устройство следующим образом.

При токе нагрузки меньше установленного уровня датчик сигнала 8 воздействует на управляемые переключатели 9

1О таким образом, что выход усилителя постоянного тока оказывается соединен с базой регулирующего транзистора (переключатель 9 замкнут), а генератор пилообразного напряжения отключен от схемы (переключатель 10 разомкнут).

Регулирующий транзистор работает в 10 линейном режиме, а непрерывный сигнал управления снимается с выхода усилителя постоянного тока 5 и представляет собой усиленную разность части выходного напряжения, снимаемого с реэистивного делителя 11 и 12 и опорного напряжечия, снимаемого с источника опорного напряжения 6.

Пульсации выходного напряжения имеют малую величину, а помехи наводимые щ стабилизатором практически отсутствуют.

При превышении током нагрузки заданного уровня датчик сигнала 8 воздействует на переключатели 9, 10 так, что генератор пилообразного напряжения 7 оказывается включен между базой регулирующего транзистора 1 и выходом усилителя постоянного тока 5 (переключатель

9 разомкнут, переключатель 10 замкнут) .

Полярность напряжения указана на черте- yg же.

В зтом случае в соответствии с приведенной злектрической схемой устройства сигнал управления регулирующим транзистором представляет собой алгебраи35 ческую сумму выходного напряжения усилителя постоянного тока и отрицательного пилообразного напряжения, т. е. является широтно-модулированным сигналом (с переменной скважностью) с постоянной частотой следования импульсов.

Регулирование осуществляется изменением времени проводящего состояния (скважности управляющих импульсов) регулирующего транзистора, происходящим за

45 счет изменения величины разностного напряжения, снимаемого с выхода усилителя постоянного тока.

18

При работе регулирующего транзистора в укаэанном режиме ток нагрузки может быть многократно увеличен беэ увеличения габаритов и массы теплоожода, так как потери в регулирующем транзисторе резко уменьшаются.

Таким образом, в соответствии с описанием, реализуется стабилизатор напряжения, s котором при токе нагрузки не превышающем заданное значение пульсации выходного напряжения имеют незначительную величину, помехи, наводимые от стабилизатора в нагрузке, практически отсутствуют, а при превышении током нагрузки заданного значения и возможности многократного его увеличения, козффициент полезного действия устройства резко возрастает габариты и масса устройства остаются неизменными и меньше, чем у устройств аналогичного назначения.

При входном напряжении 27В, токе нагрузки до 2А, и выходном напряжении

19,86В при номинальном выходном напряжении, равном 20В, полный размах пульсаций выходного напряжения составил величину порядка 2 мВ, помехи, наводимые от стабилизатора практически отсутствовали. При увеличении тока нагрузки от 2А до 8А при входном напряжении 27В и выходном напряжении 20В, козфффциент полезного действия составил величину 82%. Массу и габариты устройства по сравнению с аналогами удалось уменьшить в .2 раза.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения по авт. св. ¹ 681423, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем уменьщения величины выходной пульсации от тока нагрузки, датчик сигнала включен последовательно с регулирующим транэистором в выходную шину, выход датчика подключен к прерывателю, выполненному в виде двух переключателей, один из коС помощью сглаживающего фильтра, 50 состоящего из коммутирующего диода 2, дросселя 3 и конденсатора 4, осуп ествляется демодуляция последовательности импульсов и постоянное напряжение установленной величины. торых включен в цепь подключения усилителя постоянного тока к базе регулирующего транзистора, другой — в цепь подключ ения генератора пилообразного напряжения, между выходом усилителя постоянного тока и базой регулирующего транзистора.

775 718

Составитель В. Косырев

Техред М.Табакович Корректор М. Ви1"ула

Редактор В. Левятов

Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7764/61

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4