ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК G05F1/577 G05F1/563 G05F1/585 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

В настоящее время известен двухканальный источник питания (Datasheet search site Linear Technology Corporation LT1248) (www.linear.com), содержащий регулирующий полевой транзистор, сток которого подключен к точке соединения анода переключающего диода и первого вывода первой обмотки дросселя, второй вывод которой подсоединен к первому входному выводу, соединенному через конденсатор входного фильтра со вторым входным выводом, объединенным с истоком регулирующего полевого транзистора и общим выходным выводом, соединенным через первый конденсатор с точкой соединения катода переключающего диода, первого выходного вывода и первого вывода выходного делителя напряжения, второй вывод которого подсоединен к общему выходному выводу, а средняя точка - к измерительному входу блока управления, выход которого подключен к затвору полевого транзистора, а общий вывод - к общему выходному выводу, к которому подсоединен первый вывод полумостового выпрямителя с конденсаторным фильтром, второй вывод которого подключен ко второму выходному выводу, а средние выводы диодного выпрямителя и конденсаторного фильтра - к выводам второй обмотки дросселя.

Недостатком известного устройства являются недостаточные функциональные возможности в связи с тем, что в ряде случаев возникает необходимость, например при форсированной раскрутке гистерезисного электродвигателя, изменять выходное напряжение одного из каналов двухканального источника питания при неизменном выходном напряжении второго канала, что невозможно в известном устройстве.

Наиболее близким к предлагаемому является двухканальный источник питания (Datasheet search site Fairchild Semiconductor Corporation FAN4810 Evaluation Kit Users Guide) (www.fairchildsemi.com), содержащий регулирующий полевой транзистор, сток которого подключен к точке соединения анода переключающего диода и первого вывода первой обмотки дросселя, второй вывод которой подсоединен к первому входному выводу, соединенному через конденсатор входного фильтра со вторым входным выводом, объединенным с истоком регулирующего полевого транзистора и общим выходным выводом, соединенным через первый конденсатор с точкой соединения катода переключающего диода, первого выходного вывода и первого вывода выходного делителя напряжения, второй вывод которого подсоединен к общему выходному выводу, а средняя точка - к измерительному входу блока управления, выход которого подключен к затвору полевого транзистора, а общий вывод - к общему выходному выводу, к которому подсоединен первый вывод полумостового выпрямителя с конденсаторным фильтром, средние выводы диодного выпрямителя и конденсаторного фильтра которого подключены к выводам второй обмотки дросселя, а второй вывод - ко второму выходному выводу.

Недостатком известного устройства является недостаточные функциональные возможности.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей двухканального источника питания.

Поставленная задача достигается тем, что в двухканальный источник питания, содержащий первый регулирующий полевой транзистор, сток которого подключен к точке соединения анода переключающего диода и первого вывода первой обмотки дросселя, второй вывод которой подсоединен к первому входному выводу источника, соединенному через входной конденсатор со вторым входным выводом источника, объединенным с истоком регулирующего полевого транзистора и общим выходным выводом, соединенным через выходной конденсатор с точкой соединения катода переключающего диода, первого выходного вывода источника и первого вывода выходного делителя напряжения, второй вывод которого подсоединен к общему выходному выводу, а средняя точка - к измерительному входу блока управления, выход которого подключен к затвору полевого транзистора, а общий вывод - к общему выходному выводу, к которому подсоединен первый выходной вывод полумостового выпрямителя с конденсаторным фильтром, входные выводы которого подключены к выводам второй обмотки дросселя, а второй выходной вывод - ко второму выходному выводу источника, согласно изобретению, введен управляемый ключевой элемент, вход управления которого является входом управления источника, а выходные выводы включены между первым и вторым выходными выводами источника, выходной делитель напряжения содержит последовательную цепь из стабилитрона, первого, второго и третьего резистора, последовательную цепь из четвертого резистора и второго транзистора и пятого резистора, третий резистор включен между общим выводом и входом блока управления, соединенным с точкой соединения первого и второго резисторов через последовательную цепь из четвертого резистора и второго транзистора, управляющий переход которого шунтирован пятым резистором, а база соединена со вторым выходным выводом источника.

При этом в предложенном устройстве блок управления, например, может содержать генератор импульсов, входы питания которого подключены к первому и второму входам питания блока управления, а выход к входу выходного каскада, соединенного с выходом схемы сравнения, первый вход которой подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения, а второй вход - к выходу усилителя обратной связи, первый вход которого подсоединен к входному выводу блока управления, а второй вход - к выходу опорного элемента.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На рис.1 приведена схема электрическая двухканального источника питания.

Заявлен двухканальный источник питания содержащий первый регулирующий полевой транзистор 1, переключающий диод 2, дроссель 3, входной 5 и выходной 8 конденсаторы, выходной делитель напряжения 10, блок управления 11 и полумостовой выпрямитель 12, сток первого транзистора 1 подключен к точке соединения анода переключающего диода 2 и первого вывода первой обмотки дросселя 3, второй вывод которой подсоединен к первому входному выводу 4 источника, соединенному через входной конденсатор 5 со вторым входным выводом 6 источника, объединенным с истоком первого транзистора 1 и общим выходным выводом 7, соединенным через выходной конденсатор 8 с точкой соединения катода переключающего диода 2, первого выходного вывода 9 источника и первого вывода выходного делителя напряжения 10, второй вывод которого подсоединен к общему выходному выводу 7, а средняя точка - к измерительному входу блока управления 11, выход которого подключен к затвору первого транзистора 1, а общий вывод - к общему выходному выводу 7, к которому подсоединен первый выходной вывод полумостового выпрямителя 12 с конденсаторным фильтром, входные выводы которого подключены к выводам второй обмотки дросселя 3, а второй выходной вывод - ко второму выходному выводу 13 источника. Отличительная особенность источника заключается в том, что введен управляемый ключевой элемент 14, вход управления которого является входом управления 15 источника, а выходные выводы включены между первым и вторым выходными выводами источника, выходной делитель напряжения содержит последовательную цепь из стабилитрона 16, первого 17, второго 18 и третьего 19 резистора, четвертого 20 и пятого 22 резисторов и второго транзистора 21, причем свободные выводы стабилитрона, третьего резистора и точка соединения второго и третьего резисторов образуют, соответственно, первый, второй выводы и среднюю точку делителя напряжения, коллектор второго транзистора соединен с точкой соединения первого и второго резисторов, коллектор через четвертый резистор соединен со средней точкой, база соединена со вторым выходным выводом источника, а переход эмиттер-база шунтирован пятым резистором.

При этом в предложенном устройстве блок управления 11, например, может содержать генератор импульсов 23, выход которого подключен ко входу выходного каскада 24, соединенного с выходом схемы сравнения 25, первый вход которой подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения 26, а второй вход - к выходу усилителя обратной связи 27, первый вход которого подсоединен к входному выводу блока управления 11, а второй вход - к выходу опорного элемента 28.

Двухканальный источник питания работает следующим образом.

В установившемся режиме работы двухканального источника питания напряжение на втором выходном выводе 13 должно быть меньше, чем на выходном выводе 9. Допустим, в начальный момент времени на нагрузку необходимо подать увеличенное напряжение. При этом на вход управления стабилизатора 15 подается сигнал, который отпирает управляемый ключевой элемент 14 и напряжение на выходном выводе 13 становится равным напряжению на выходном выводе 9. В этом случае транзистор 21 и стабилитрон 16 запираются и выходное напряжение на первом 9 и втором 13 выходных выводах стабилизатора постоянного напряжения определяется коэффициентом деления выходного делителя напряжения 10, состоящего, при этом, из второго 18, третьего 19 и пятого 22 резисторов. На втором этапе работы двухканальный источник питания, например после раскрутки гистерезисного электродвигателя, на вход управления источника питания 15 подается сигнал, который запирает управляемый ключевой элемент 14. В этом случае транзистор 21 переходит в насыщенное состояние, благодаря току, протекающему через стабилитрон 16 и первый резистор 17 через управляющий переход транзистора 21 от первого выходного вывода 9 ко второму выходному выводу 13 выходное напряжение на котором определяется коэффициентом деления выходного делителя напряжения 10, состоящего, при этом, из второго 18 и четвертого 20 резисторов, соединенных параллельно и третьего 19 резистора. Так как двухканальный источник питания стабилизирует при этом выходное напряжение на выводе 13, то, выбирая соотношения коэффициентов деления выходного делителя 10 и соотношение количества витков в дросселе 3 удается напряжение на выводе 9 сохранить практически неизменным и в этом случае.

Технический результат изобретения: введение в двухканальный источник питания управляемого ключевого элемента и выполнение выходного делителя напряжения в виде последовательной цепи из стабилитрона, первого, второго и третьего резисторов, а также из последовательной цепи из четвертого резистора и транзистора, управляющий переход, которого шунтирован пятым резистором, а база соединена со вторым выходным выводом, позволило изменять и стабилизировать напряжение на втором выходном выводе, при этом оставив неизменным выходное напряжение на первом выходном выводе, и, таким образом, расширить функциональные возможности двухканального источника питания.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам электропитания. Двухканальный источник питания содержит регулирующий полевой транзистор, сток которого подключен к аноду диода и первому выводу первой обмотки дросселя, второй вывод которой подсоединен к первому входу источника, а исток соединен со вторым входом, объединенным с общим выводом. Введен управляемый ключевой элемент, вход управления которого является входом управления двухканального источника, а выходные выводы включены между выводами первого и второго каналов. Вторая обмотка дросселя подключена к полумостовому выпрямителю, первый выход которого соединен с выводом второго канала, а второй выход соединен с общим выводом. Выходной делитель подключен к выходу первого канала и общему выводу двухканального источника и средней точкой к входу блока управления, выход которого подключен к затвору регулирующего полевого транзистора. Выходной делитель содержит стабилитрон, резисторы и транзистор, база которого соединена с выводом второго канала двухканального источника питания. Технический результат состоит в возможности изменять и стабилизировать напряжение на выходе второго канала при неизменном выходном напряжении на выходе первого канала двухканального источника питания. 1ил.

Двухканальный источник питания, содержащий первый регулирующий полевой транзистор, переключающий диод, дроссель, входной и выходной конденсаторы, выходной делитель напряжения, блок управления и полумостовой выпрямитель, сток первого транзистора подключен к точке соединения анода переключающего диода и первого вывода первой обмотки дросселя, второй вывод которой подсоединен к первому входному выводу источника, соединенному через входной конденсатор со вторым входным выводом источника, объединенным с истоком первого транзистора и общим выходным выводом, соединенным через выходной конденсатор с точкой соединения катода переключающего диода, первого выходного вывода источника и первого вывода выходного делителя напряжения, второй вывод которого подсоединен к общему выходному выводу, а средняя точка - к измерительному входу блока управления, выход которого подключен к затвору первого транзистора, а общий вывод - к общему выходному выводу, к которому подсоединен первый выходной вывод полумостового выпрямителя с конденсаторным фильтром, входные выводы которого подключены к выводам второй обмотки дросселя, а второй выходной вывод - ко второму выходному выводу источника, отличающийся тем, что введен управляемый ключевой элемент, вход управления которого является входом управления источника, а выходные выводы включены между первым и вторым выходными выводами источника, выходной делитель напряжения содержит последовательную цепь из стабилитрона, первого, второго и третьего резистора, четвертого и пятого резисторов и второго транзистора, причем свободные выводы стабилитрона, третьего резистора и точка соединения второго и третьего резисторов образуют, соответственно, первый, второй выводы и среднюю точку делителя напряжения, коллектор второго транзистора соединен с точкой соединения первого и второго резисторов, коллектор через четвертый резистор соединен со средней точкой, база соединена со вторым выходным выводом источника, а переход эмиттер-база шунтирован пятым резистором.