Стабилизированный источник разнополярных напряжений Советский патент 1983 года по МПК G05F1/58 

2. Стабилизированный источник по п. 1, о тл ич ающи йс я тем, что, с целью устранения перекоса . напряжений, в него введены делитель напряжения и усилительно-регулирующий узел, силовой вход и силовой выход которого соответственно подключеныК общей точке и к общей

шине первого стабилизатора, вывод опорного напряжения которого подключен к входу усилительно-регулирующего узла, другой вход которого подключен к выходу делителя напряжения входы которого подключены к общей шине первого стабилизатора.и к выходу второго стабилизатора.

Изобретение относится к электро.технике и может быть использовано для построения систем вторичного электропитания. Известен стабилизированный источ ник с взаимосвязанными регуляторами .напряжения, имеющими несколько выходов, В устройстве для получения двух разнополярных напряжений требуется ва источника напряжения, каждый из которых разнополярными ши нами подключен к двум соединенным последовательно нагрузкам. Объединенные выводы нагрузок через регулирующие транзисторы подключены к дру гим разнополярным шинам источников напряжений. Регуляторы напряжений снабжены защитой от перегрузки fll. Недостатком известн.ого устройства является то, что при наличии третье нагрузки параллельно двум первым на грузкам в случае неодновременного включения напряжение однох-о источника прикладывается ко второму в обрат ной полярности. Низкий КПД устройства связан с потерями мощности в двух последовательно включенньлх транзистррных регуляторах напряжения. Известен также стабилизированный истбчник разнополярных напряжений, содержащий ведущий и ведомый разнополярные стабилизаторы напряжения, для питания которых также требуется два разнополярных источника. Причем ведущий стабилизатор состоит из усилительно-регулирующего узла, управляющие входы которого соединены соответственно с выходами делителя напряжения и источника опорного напряжения, входами подключенными к выходу стабилизатора. Ведомый стабилизатор также состоит из усилительно регулирующего узла, управляющие вход которого соединены соответственно с общим выводом двухполярных источников напряженИИ,отключающим входом ве дущего стабилизатора и выходом делителя напряжения, включенного между разнополярНыми выходами Стабилизаторов , который можно считать третьей или общей нагрузкой стабилизаторов С2.. К недостаткам известного устрюйства стабилизации разнополярных напряжений следует отнести ограниченные функциональные возможности при относительной сложности, низком КПД и ненадежности включения. Ограничение функциональных возможностей определяется обязательной симметрией напряжений, ограничен-ными пределами работы защиты от а.симметрии напряжений, и в результате переполюсовкой напряжений при задержке включения или пропадания одного из питающих напряжений стабилизаторов. Цель изобретения - повышение надежности при расширении функциональных возможностей, устранения перекоса напряжений. . . Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем однополярные, регулируемые относительно общей точки стабилизаторы последовательного типа, каждый из которых состоит из усилительно-регулирующего узда, управляющие входы которых подключены соответственно к выходам делителя напряжения и к источнику опорного напряжения, регулируемый вход первого стабилизатора через ограничитель тока подключен к одноименному регулируемому входу второго стабилизатора и к одноименной Ьходной клемме, другая клемма подключена к общей шине вспомогательного стабили атора, выход первого стабилизатора подклю чей к другому силовому входу второго стабилизатора и к общей точке. В устройство дополнительно введены делитель напряжения и усилительно-регулирующий узел, у которого силовой вход и силовой выход соответственно подсоединены к общей точке и общей шине первого стабипизатора, вывод опорного напряжения соторого подсоединен к одному управляющему входу усилительно-регулирующего узла, другой управляющий вход которого подсоединен к выходу делителя напряжения, входы которого подсоединены к общэй шине первого стабилизатора и к регулируемому выходу второго стабилизатора. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема источника. Стабилизированный источник 1 раэнополярных напряжений содержит выходные клеммы, один из которых соединен с регулируемым входом ста билиэатора 2 и через ограничитель тока 3 с регулируемым входом вспомогательного стабилизатора 4. Друг клемма и выходы стабилизаторов 2, соединены с выводами 5-7 треугольника, нагрузок 8, при этом выводы .6 и 7 соответ ственно подключены к си вому входу и силовому выходу усили тельно-регулирующего узла 9, а выводы 5 и 7 к входам делителя наг пряжения 10. После включения ибточника элект ропитания 1 на выходах стабилизатора 2, и 4, подключенных соответственно к выводам 5, 6 и 6, 7 треугольника нагрузок 8 устанавливаются разнополярные. относительно вы вода 6 напряжения и и Vy- Величины этих напряжений определяются-установленными режимами работы стабилизаторов 2 и 4 и могут быть любыми. Одновременно в устройстве уста навливаются токи одного направлеНИН. Так, от одного, например плюсового полюса, источника 1 к его Другому,минусовому, полюсу через регулируемые вход и выход стабилизатора 2 в линии вьгоода 5 треуголь ника нагрузок 8 устанавливается ток 1. Величина этого тока опреде ляется полным сопротивлением треугольника нагрузок 8, Если сопроти ления между выводами 5,6 и 6,7 тре угольника нагрузок В равны, то в л нии вывода 7 установится ток Ij, равный току: 1, а ток в линии вывода 6 равен нулю. В этом случае , КПД устройства будет максимальным, ограничиваясь потерями мощности только в одном стабилизаторе 2.Например, при непрерьшном режиме рег лирования для установленного значения напряжения Е источника КПД (и Р увеличении сопро тивления между выводами 5 и 6 треугольника нагрузок 8 от плюсового источника электропитания 1 к его минусовому полюсу через ограничитель тока 3 и регулируемый выход вспр гательного стабилизатора 4 в линии вывода 6 треугольника нагрузок9 устанавливается ток Jj равный разно токов Jj и Я| (2 --1 Напряже,ние 3 и t/2 при токах Э 3, в том числе и при отключении вывода треугольника нагрузок 8 ( J-j О ), поддерживается Неизменным без учас т.ия в работе дополнительного ycVnK тёльно-регулирующего узла 9. Потер мощности в этом случае определяются током 3 стабилизатора 2 и ра ностью токов ( 3) через регулируемый выход вспомогательного стабилизатора 4. Ограничитель 3 тока при этом снижает потери мощности непосредственно в стабилизаторе 4. В этом случае для непрерывного режима регулирования КПД (( При симметричных напряжениях (U и и ) КПД . ( 1 + )U /Е. Пре- . вышение током 0 в линии вывода . 5 тока 3.J в линии вывода 7 или отключение вывода 7 треугольника нагрузок 8 приведет к условному уменьшению выходного напряжения стабилйзатора 2,что вызовет уменьшение напряжения, поступающего с делителя 10 на один управляющий вход усилительно-регулирующего узла 9. На другой вход узла 9 поступает опорное напряжение стабилизатора 4. В результате выделения сигнала ошибки и его усш1ения через усилительнорегулирующий узел 9 устанавливается. ток J равный разности токов 0 и J-j в линиях выводов 5 и 7 треугольника нагрузок 8 (Э - - э) ° действием этого тока напряжение U восстанавливается до прежней величины, т.е. поддерживается неизменным. При этом ток и соответственно потери мощности в цепи нагрузки вспомогательного стабилизатора 4 отсутствуют (2 О ), так как выполняется условие равенства токов в линиях вь1водов5 и 7 треугольника нагрузок 8 ( + 0). мощности в этом случае определяются током D стабилизатора 2 и током усилительно-регулирующего узла 9. Для непрерывного режима регулирования при токах КПД . (U.,-J -bU2O yE-D, а при симметричных напряжениях ( u) кпд(и-азР1)и/Е. , . Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить от двухполюсного источнику электропитания два и более ра.знополярных и стабилизированных напряжений для нагрузки имеющих трехпроводное соединение треугольником или звездой, например, для операционных усилителей, СВЧ-генераторов и усилителей мощности на транзисторах с общей базой. В этом устройстве устранено явл ение переполюсовки разнополярных напряжений и асимметрии напряжений при изменении напряжения источника питания, благодаря чему достигается, повышение надежности при одновременном расширении функциональных возможностей. Стабилизаторы устройства могут быть с непрерывным или импульснымрежимом регулирования, с симметричными или асимметричными напряжениями и токами. Дополнительно использованием одного источника электропитания достигается упроще51042005О

ние устройства, а переходом к более ричных и близких к ним токах нагрузвысокому напряжению питания и к одно- ки реализуется более высокий: КПД му регулятору напряжения при симмет- устройства.