logo
Стабилизатор напряжения

1.6.1 Назначение, область применения, технические данные проектируемого электронного устройства

Предназначен для обеспечения субблоков систем ЧПУ 2Р22, 2Р42, стабилизированным напряжением питания, необходимым для работы микросхем ТТЛ логики.

Технические данные:

Канал.

1

Входное номинальное напряжение.

22,5В

Выходное напряжение.

Максимальный ток нагрузки.

10А

Нестабильность выходного напряжения.

1%

1.6.2 Описание работы проектируемого устройства по функциональной схеме

Функциональная схема стабилизатора напряжения состоит из следующих блоков:

-схема сравнения (транзистор VI9, резистор R27, стабилитрон V20);

-задающий генератор (транзисторы V16, V17, резисторы R23, R25, R26, конденсатор С9);

-интегрирующая цепь (резисторы R21, R23,
конденсатор С8);

-модулятор длительности импульсов (транзи-сторы V13, V14, резисторы R8--R12);

-усилитель мощности (транзисторы V9, V10, резисторы R1, R2, R4, R16);

-параметрический стабилизатор (диод V5, конденсаторы С5, С7, резистор RЗ, стабилитрон V12);

-делитель напряжения (резисторы R28--RЗО, диоды V21--V23);

-защита от перегрузки (транзисторы V15, V18, резисторы R5-- R7, R17, R24, конденсатор С10);

-защита от перенапряжения (тиристор V26, стабилитрон V27, резистор R31);

-высокочастотный фильтр (дроссель L2).

1.6.3 Описание работы проектируемого устройства по принципиальной схеме

Постоянное напряжение, получаемое от вы-прямителя, преобразуется при помощи транзи-сторного ключа в прямоугольные импульсы, сле-дующие с постоянной частотой. Эти импульсы поступают на сглаживающий фильтр. На выходе фильтра выделяется постоянное (выходное) на-пряжение, равное среднему значению импульс-ного напряжения, подаваемого на вход фильтра.

Для поддержания постоянной величины вы-ходного напряжения используется принцип широтно-импульсной модуляции. Величина выход-ного напряжения не будет зависеть от амплиту-ды импульсов.

Среднее значение импульсного напряжения будет поддерживаться на одном уровне, если при увеличении или уменьшении амплитуды импуль-сов, что происходит при изменении напряжения сети, соответственно уменьшать или увеличивать длительность импульсов на выходе транзистор-ного ключа.

Необходимая длительность импульсов уста-навливается следующим образом.

Напряжение обратной связи, снимаемое с вы-хода сглаживающего фильтра через делитель на-пряжения поступает на схему сравнения, где производится сравнение части выходного напря-жения с эталонным напряжением, а также уси-ление сигнала рассогласования. Напряжение рассогласования поступает на вход модулятора длительности импульсов. На вход модулятора поступает также через интегрирующую цепь и резистор К20 пилообразное напряжение, выра-батываемое задающим генератором (несиммет-ричный мультивибратор). Модулятор длительно-сти импульсов представляет собой триггер Шмидта. Если на вход триггера подавать пилообраз-ное напряжение, то при определенном уровне на-пряжения, называемом уровнем срабатывания, произойдет переключение триггера. Триггер бу-дет находиться в этом состоянии до тех пор, по-ка входное напряжение не уменьшится до уров-ня, при котором триггер возвращается в исходное состояние. Длительность выходных импульсов триггера будет определяться временем между переключением триггера. Импульс напряжения с модулятора длительности импульсов через усилитель мощности управляет транзисторным ключом. Схема сравнения, задающий генератор модулятор длительности импульсов питаются параметрическим стабилизатором.

Коммутационный диод предназначен для замыкания тока дросселя L1 в момент, когда транзисторный ключ закрыт.

Защиты от перегрузок и от перенапряжение аналогичны соответствующим защитам в стабилизаторе напряжения СН-11М

Для контроля работы стабилизатора используются светодиод V28 и гнезда XI, Х2.