Многоканальный стабилизированный источник питания Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной и измерительной техники и средств связи.

Известен импульсный стабилизатор разнополярных постоянных напряжений, имеющий один стабилизатор на несколько каналов, содержащий регулирующий элемент, управляющим входом соединенный с выходом управляющего блока, и формирующее выходное напряжение цепи, выполненное в виде LCD-фильтров. Регулирующий элемент выполнен на составном транзисторе, а формирующие выходные -напряжения цепи порознь подкл10чены к эмиттерам различных транзисторов регулирующего элемеИ.та 13Однако стабилизация напряжений в нем может осуществляться только по одному каналу.

Наиболее близким техническим ре-. шением к предлагаемому является устройство, содержащее низкочастотный выпрямитель, входом соединенный с входной , а выходом - с входом импульсного стабилизатора постоянного напряжения с узлом сравнения и источником опорного напряжения, выход импульсного стабилизатора подключен к первичной обмотке высокочастотного трансформатора с количеством вторичных обмоток по числу каналов, причем к каждой вто-, ричной обмотке подключен соответствующий управляемый выпрямитель, последовательно соединенный с соответствующим накопительным элементом, выходы которого соединены с выходными клеммами соответствующего канала, 2(j коммутирующие элементы по числу каналов и кольцевой распределитель с выходами по числу каналов, соединенными с управляющими входами соответствующих коммутирующих элементов

и управляемых выпрямителей, блок выделения фронта импульса, включенный между выходом импульсного стабилизатора постоянного напряжения и входом кольцевого распределителя, а один вход узла сравнения импульсного ста билизатора постоянного напряжения через коммутирующие элементы соединен, с выходами соответствующих накопительных элементов 2J.

Недостатком данного устройства является то, что он не обеспечивает стабилизацию напряжений разной полярности „ Цель изобретения - обеспечение ст билизации разнополярных напряжений. Указанная цель достигается тем, что в известный многоканальный стабилизированный источник питания введен источник опорного напряжения полярности противоположной полярности источника опорного напряжения импуль сного стабилизатора постоянного на- пряжения два ключа и два блока управления, причем по одному разнополярному выводу обоих источников опорного напряжения подключены к общей шине другие выводы через соответству ющие ключи подсоединены к другому входу узла сравнения импульсного стабилизатора постоянного напряжения, а управляющие входы ключей подключены к выходам соответствующих блоков уп|завяения J входы которых соединены выходе.-чи кольцевого распределителя. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит низкочастотный выпрямитель 1, соединенный с импульсным стабилизатором 2 постоянного напряжения, выход которого подключен к первичной обмотке высокочастотного трансформатора 3, а импульсный выход через блок выделения фронта импульса соединен с кольцевым.распределителем 5 Выходы последнего (по числу каналов) подключены к управляющим входам коммутирую1цих элементов 6-9 вторичных управляемых выпрямителей 10-13 и блоков k и 15 управления (лючи 1б и 17 вклюнены между одни из входов узла 18 сравнения с измерительным органом и разнополярными выводами источников 19 и 20 опорного напряжения,, другие выводы которы заземлены. Управляющие входы ключей 16 и 17 соадинены с выходами блоков 1 и 15 ,управления Входы управляемых выпрямителей 10-13 соединены с вторичными (по числу каналов) обмотками высокочастотного трансформатора 3, а выходы - через накопительные элементы 21-24 с нагрузками 25-28 и входами коммутирущих элементов 6-9, выходы последних присоединены к второму входу узла 18 сравнения с измерительным органом импульсного стабилизатора 2 постоянного напряжения.

Перед включением на входе низкочастотного выпрямителя 1 и на импульсном стабилизаторе 2 напряжение отсутствует Кольцевой распределитель 5 не запитан, высокочастотное выходное напряжение на выходе трансформатора 3 отсутствует, на вторичные управляемые выпрямители 10-13 напряжение не поступает, на каждом из накопительных элементов напряжение отсутст вует, нагрузки 6-9, блоки 1 и 15 ., управления ключами и ключи 16 и 17 находятся без питания. Напряжение на источниках 19 и 20 опорного напряжения отсутствует. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания сети на низкочастотный выпрямитель 1, выпрямленное напряжение поступает на импульсный стабилизатор 2, на источники 19 и 20 опорного, напряжения, на кольцевой распределитель 5, -блоки Ik и 15 управления. А с выхода импульсного стабилизатора 2 высокочастотное напряжение поступает на вход высокочастотного трансформатора 3 Через блок выделения фронта импульса кольцевой распределитель 5 устанавливается в одно из п состояние, например в первое На первом выходе кольцевого распределителя 5 появляется высокий уровень напряжения. Потенциал .с выхода первого разряда кольцевого распределителя 5 поступает на управляющие входы соответствующего коммутирующего элемента 6, вторичного управляемого выпрямителя 10 и блока 15 управления ключом, подготавливая их к работе. Блоки k и 15 правления ключами могут представлять собой схемы ИЛИ с усилителями тока, На выходе блока 15 управления появлятся высокий уровень напряжения, котоый открывает ключ 17 подсоединяя сточник 20 опорногонапряжения миусовым выводом к входу узла сравения. Остальные вторичные выпрямители 11-13 и коммутирующие элементы 7-9 в данный момент закрыты. Через промежуток времени, определяемый частотой импульсного стабилизатора 2, на вторичных обмотках ..высокочастотного трансформатора 3 появляются импульсы первого периода положительной и отрицательной полярности, которые проходят только через первый выпрямитель 10, так как остальные выпрямители 1.1-13 закрыты в этот момент низ ким уровнем напряжения кольцевого распределителя 5 Вторичный управляемый выпрямитель 10 воспринимает импульсы первого периода положительной и отрицательно полярности, преобразуя их в постоянное напряжение, которое накапливается накопительным элементом 21 и далее с его минусового вывода через коммутирующий элемент 6 воздействует на измерительный орган узла 18 сравнения импульсного стабилизатора 2. Выходное напряжение накопительного элемента 21 сравнивается узлом 18 сравнения с напряжением источника 20 опорного напряжения и сигнал рассогласования между ними учитывается импульсным стабилизатором 2, кото рый через вторичный управляемый выпрямитель 10 управляет зарядом (разрядом) накопительного элемента 21. По окончании периода задний фронт импульса первого периода выделяется блоком k и переводит кольцевой распределитель 5 в новое ( второе ) состояние. Импульсы второго периода проходят через вторичный управляемый выпрямитель 11, преобразуются в постоянно напряжение второго канала, которое проходит через накопительный элемент 22 и далее с минусового вывода накопительный ;элемент 22, коммутирующий элемент 7 воздействует на измерительный орган узла 18 сравнения импульсного стабилизатора 2 постоянного напряжения. Задний фронт импульса второго периода переводит кольцевой распределитель 5 в следующее состояние Так в каждый период происходит изменение состояни кольцевого распределителя 5 При переключении кольцевого распределителя 5 в состояние, когда на п-м выходе кольцевого распределителя 5 появи ся высокий уровень напряжения, проис .ходит отключение от схемы 18 сравнения источника 20 опорного напряжения вследствие закрывания ключа 17иподключения источника 19 опорного напряжения вследствие открывания ключа 16. Схема в этом случае работает аналогично описанному выше с той разницей, что в данном такте стабилизируется напряжение положительной полярности. Таким образом, введение источника 20 опорного напряжения противоположной полярности, ключей 16 и 17 и блоков 15 и 1 it управления ключами позволяет стабилизировать напряжение как положительной, так и отрицательной полярности, что является непременным условием при создании многоканальных блоков питания для реальных устройств. Формула изобретения Многоканальный стабилизированный источник питания, содержащий низкочастотный выпрямитель, входом соединенный с входной клеммой, а выходом с входом импульсного стабилизатора постоянного напряжения с узлом сравнения и источником опорного напряжения, выход импульсного стабилизатора подключен к первичной обмотке высокочастотного трансформатора с количеством вторичных обмоток по числу каналов, причем к каждой вторичной обмотке подключен соответствующий управляемый выпрямитель, последовательно соединенный с соответствующим накопительным элементом, выходы которого соединены с выходными клеммами соответствующего канала, коммутирующие элементы по числу каналов и кольцевой распределитель с выходами по числу каналов, соединенными с управляющими входами соответствующих коммутирующих элементов и управляв- . мых выпрямителей, блок выделения фронта импульса, включенный между выходом импульсного стабилизатора постоянного напряжения и входом кольцевого распределителя, годин вход узла сравнения импульсного стабилизатор а постоянного напряжения через коммутирующие элементы соединен с выходами соответствующих накопительных элементов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабилизации разнополярных напряжений, в него введены источник опорного напряжения полярности противоположной по710лярности источника опорного напряжения импульсного стабилизатора постоянного напряжения, два ключа и два блока управления, причем по одному разнополярному выводу обоих истомни ков опорного напряжения подключены к общей шине, другие выводы через соответствующие ключи подсоединены к другому входу узла сравнения импульсного стабилизатора постоянного напряжения , а управляющие входы 28 ключей подключены к выходам соответствующих блоков управления,.входы которых соединены с выходами кольцевого распределителя« Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР If 570887, кп. G 05 F 1/56, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР Н- 736067, кл. G 05 F 1/56, 1977.