Стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации малогабаритных систем вторичного электропитания с повышенным КПД и высоким качеством стабилизации выходного напряжеНИН в тем числе малого уровня. Известен стабилизированный источник постоянного напряжения, со дрржащий выпрямитель, подключенный входсм к вторичной обмотке трансфор матора, фильтр включенный на выходе выпрямителя, регулирующий элемент, в общем случае с силовым и согласую щим транзисторами, введенными в вых ной контур выпрямителя, блок управления, питающие шипы которого соединены с выводами для подключения нагрузки 1. Недостатки известного устройства связаны с низким КПД обусловленным значительными потерями мощности в регулирующем элементе из-за объеди енного питания силового и согласую щего транзисторов, а также с ограниченными функциональными возможностями, необеспечивающими качестве ную стабилизацию низковольтных напряжений вследствие питания блока уп равления, в частности элемента опор ного напряжения и усилителя постоян ного тока (УПТ ) с выхода источника Наиболее близким к изобретению является стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий силовой и вспомогатльный выпрямители, выполненные по двухполупериод ным схемам выпрямления и подключен;ные входами соответственно к проме жуточным и крайним выводам вторичHdfi обмотки трансформатора, имеющий средний вывод, фильтры включенные на выходах обоих вьтрямителей, регулирующий элемент с силовым и согласующим транзисторами, первый из которых введен в выходной контур ( потенциальную цепь ) силового, а вт рой - в выходной контур вспомогательного вьтрямителей, блок управле ния, питающие шины которого соединены с полюсами вспомогательного выпрямителя Г21. Недостаток указанного устройства определяется его конструктивной сложностью, проявляющейся в осуществ лении вторичНоЙ обмотки трансформато ра с большим количестве витков и с промежуточными отводами. «Целью изобретения является упрощение подобного устройства, в частности трансформатора, при сохранении раздельного питания силового транзистора регулирующего элемента и его согласующего транзистора в совокупности с блоком управления. Поставленная цель достигается тем что в стабилизированном источнике постоянного напряжения, содержащем силовой выпрямитель, выполненный по двухполупериодной схеме выпрямления и подключенный входом к вторичной обмотке трансформатора со средним выводом, вспомогательный выпрямитель, фильтры, включенные на выходах обоих выпрямителей,регулирующий элемент с силовым и согласующим транзисторами, первый из которых введен ;В выходной контур силового, а второй в выходной контур вспомогательного выпрямителей, блок управления, питанвдие шины которого соединены с полюсами вспомогательного выпрямителя, последний выполнен по мостовой схеме выпрямления с использованием диодов силового выпрямителя, вход вспомогательного выпрямителя соединен с крайними выводами вторичной обмотки трансформатора, а силовой транзистор регулирующего элемента включен в цепь, отходящую от ее среднего вывода. На чертеже пред.ставлена функциональная схема предложенного .стабилизированного источника постоянного напряжения, I Входным узлом устройства является понижающий трансфОЕ атор 1, вторичная обмотка которого имеет средний вывод. Двухполупериодный силовой выпрямитель выполнен на диодах 2 и 3, а мостовой вспомогательный выпрямитель - на диодах 2, и 5. Входы обоих выпрямителей подключены к одними тем же выводам вторичной обмотки трансформатора 1. На выходе силового выпрямителя включен фильтр 6, а на выходе вспомогательного выпрямителя - фильтр 7. Регулирующий элемент выполнен на силовом 8 и согласующем 9 транзисторах. Первый из них : введн в выходной контур силового выпрямителя и включен в цепь, отходящую от среднего вывода вторичной обмотки трансформатора 1, а второй введен в выходной контур вспомогательного выпрямителя и установлен в его потенциальной цепи. Управление регулирующим элементом источника осуществляется с помсадью блока управления 10, измерительный вход которого соединен с выводами для подключения нагрузки, а выход с базовой цепью согласующего транзистора 9. Питающие, шины блокауправления 10, ив частности не выделенных на схеме элемента опорного напряжения и УПТ, соединены с полюсами вспомогательного выпрямителя. На выходе источника включен конденсаторный филь тр 11. Устройство работает следующим образом. Напряжение первичной системы электроснабжения через трансформатор 1, силовой выпрямитель на диодах 2 и 3, и Ьс-фильтр 6 прикладываетоя между коллекторной цепью сило вого транзистора 8 и общей шиной источника. Одновременно через вспомогательный выпрямитель на диодах 2 и 5 и конденсаторный фильтр 7 питание подается .на коллектор согласующе го транзистора 9 регулирующего элемэнта и на блок управления 10. Изменение входного напряжения источника или тока нагрузки приводит к изме нению выходного напряжения, в связи с чем блок управления 10 воздейс вует на транзисторы 8 и 9 регулирующего элемента таким образом, чтобы возникшее из.менение выходного напряжения компенсировалось с заданной точностью. Осуществленное в предложенном устройстве разделительное питание силового 8 и согласующего 9 транзисторов регулирую11{его элемента обеспечивает снижение потерь мощности в последнем и положительно сказывается на кЬд источника. Поскольку в устройстве силовой выпрямитель выполнен двухполупериодным, а вспомогательный - мостовым, напр51жение на выходе вспомогательного источника оказБшается вдвое больше, чем у.:силового. Данное обстоятельство п зёдопределяет возможность обеспечения качественной стабилизации напряжений малого уровня. Таким образом, предложенное устройство характеризуется упрощенной конструкцией, так как во входном трансформаторе оказывается приемлемой вторичная обмотка с ;незначительнь1М количеством витков и всего лишь с тремя выводами. Данный источник может быть успешно использован как при синусоидальном, так-и при прямоугольном Напряжениях первичной системы электроснабжения.

СТАБИЛИЗИРОВАНдаЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовой выпрямитель, выполненный по двухполупериодной схеме выпрямления и подключенный входом к вторичной обмотке трансформатора со средним выводом, вспомогательный выпрямитель, фильтры, включенные на выходах обоих выпрямителей, регулируюпчий элемент с силовым и согласующим тр&нзисторами, первый из KOTOftJX введен в выходной контур силового, а второй в выходной контур вспомога тельного выпрямителей, блок Управления, питаюпще шины которого соединены с полюсами вспомогательного выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения, вспомогательный выпрямитель выполнен по мостовой схеме выпрямления,с использованием Диодов силового выпрямителя, вход вспомогательного вьшрями теля соединен с крайними выводами вторичной обмотки трансформатора, а силовой транзистор регулирукмцего элемента включен в цепь, отходящую от ее среднего вывода. СО СП СП сх а: