Многоканальный стабилизированный блок питания Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электро-, технике, в .частности к вторичным источникам питания, и может бытьиспользовано для питания различных электрических схем, требующих подачи ряда стабилизированных напряжений Известен многоканальный источник питания, содержащий источник перемен ного нaпpяжeния выпрямительный блок линейные стабилизаторы, состоящие из регулирующих транзисторов, устройство управления и устройства токоограничения Q1.. Недостатком устройства является низкий КПД/ .вызванный увеличением -по терь. Мощности на регулирующих транзисторах всех каналов при увеличении питающего напряжения, а такж.е увеличение потерь на регулирующих транзис торах нагруженных каналов при сбросе нагрузки в других каналах источника питания. . Наиболее близким по своей техни-. ческой сущности к изобретению являет ся многоканальный стабилизированн:лй блок питания, содержащий регулируемо источник.переменного напряжения, сос тоящий из задающего генератора широт но-импульсного модулятора, преобразователя постоянного напряжения в пе ременное, силовой трансформатор, под ключенный первичной обмоткой к выходу регулируемого источника переменно го напряжения, а каждой из вторичных к .соединенным последовательно выпрямителю и линейному стабилизатору состоящему-из регулирующего и предре гулирующего транзисторов и схемы управления, а обмоткой обратной связик соответствующему входу ишротноимпульсного модулятора регулируемого источника переменного напряжения, усилитель мощности, подключенный ;воим входом к задающему генератору, а выходами к коллекторам предрегулирующих транзисторов Г2 . Недостатком известного устройства является низкий КПД, обусловленный тем, что величина напряжения обмотки обратной связи не зависит от нагрузки источника питания, поэтому уменьшение нагрузки .в одном из каналов приводит к увеличению напряжений на входах других, более нагруженных каналов. При этом возрастает падение напряжения на регулирующих транзисторах, что приводит к увеличению потерь энергии в линейных стабилизаторах и, следовательно, снижает КПД всего устройства. . Цель изобретения - повышение КПД. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный стабилизиро.ванный блок- питания, содержащий ре гулируемый источник переменного напряжения, подключенный выходом к первичной обмотке силового трансформатора, к каждой из вторичных обмоток которого подключены последовательно соединенные выпрямитель и линейный стабилизатор, введены датчики напряжения и формирователь сигнала обратной связи, при этом входы датчиков напряжения по отдельности подключены параллельно к коллектор-эмиттерным цепям регулирующих транзисторов линейных стабилизаторов, их выходы соединены с входами формирователя сигнала обратной связи, а выход последнего соединен с управляющим входом регулируе.мого источника переменного напряжения. На чертеже представлена функцио.нальная схема многоканального стабилизированного блока питания. Устройство содержит регулируемый источник1 переменного напряжения. Подключенный выходом к первичной обмотке 2 силового трансформатора 3, к вторичным обмоткс1М 4-4гч .которого подключены .последовательно соединенные выпрямители 5-.5п с фильтрами и линейные стабилизаторы 6-6п. Линейные .стабилизаторы б-6п содержат регулирующие транзисторы 7-7п и 8-8п управления.. Датчики 9-9i- напряжения своими входами подключены к коллекторно-эмиттерным переходам регулирующих транзи.сторов 7-7, а выходами - к входам формирователя 10 сигнала обратной связи, выход которого подключен к управлякяцему входу р.егулируемого источника 1 переменного напряжения. Устройство работает следующим образом. Напряжения вторичных обмоток 4-4 силового трансформатора 3 поступают на входы выпрямителей 5-5«, где выпрямляются, сглаживаются и после этого подаются на коллекторы регулирующих транзисторов 7-7л., . Схемы 8-8п управления сравнивают .значения вьпгодных напряжений соответствующих линейных стабилизаторов 6-6п с заданными и в функции сигнала рассогласования задают базовые токи соответствующих регулирующих транзисторов 7-7г, причем увеличение выходного напряжения линейного стабилизатора 6.-бп приводит к уменьшению базового тока соответствукмдего регулирующего транзистора, а уменьшение напряжения - к увеличению тока. Падение напряжения на регулирующем транзисторе 7-7 возрастает при уменьшении базового тока. Для нормаль.ной работы линейного стабилизатора б-бл необходимо, чтобы падение напряжения на соответствующем; регулирующем транзисторе 7-7п было не ниже некоторой допустимой величины, иначе транзистор перейдет в режим насыщения и падение напряжения на нем будет постоянным.

Изменение напряжения на входе линейного стабилизатора 6-6п приводит к изменению его выходного напряжения. При этом сигнал рассогласования также изменяется, чтЬ приводит к такому изменению базового тока, при котором изменение падения напряжения на роответствующем регулирующем транзисторе 7-7п компенсиру.ет изменение, напряжения на входе линейного стабилизатора б-6п.

Изменение напряжения на выходе линейного стабилизатора 6-6п определяются параметрами схемы 8-8 «л управления и явля€ тся весьма малым. Поэто My изменение напряжения на входе линейного стабилизатора 6-6п практически равно изменению напряжения на соответствующем регулирующем транзисторе 7-7п.

Датчики 9-9п напряжения измеряют фактически значения падений напряжения на регулирунмцих транзисторах 7-7п.Формирователь 10 сигнала обратной связи выбирает из выходных сигналов датчиков 9-9и напряжения минимальный сигнал и подает его на соответствующий вход регулируемого источника 1 переменного напряжения, где происходит сравненА сигнала обратной связи с заданным значением и .регулирование переменного напряжения

на первичной обмотке 2 силового трансформатора 3 в функции сигнала рассогласования. При этом изменение , сигнала обратной связи приводит к такому изменению переменного напряжения, при котором компенсируется изменение сигнала обратной связи.

Результирующее изменение сигнала обратной связи определяется соответ0 ствующими параметрами регули{ уемого источника 1 переменного напряжения и является незначительным. Поэтому величина сигнала обратной связи поддерживается практически постоянной.

В качестве сигнгша обратной связи выбирается минимальный из выходных сигналов датчиков 9-9vi напряжений. Этот сигНсШ соответствует падению напряжения на регулирующем транзисторе 7-7г наиболее нагруженного кана0ла, так как оно уменьшается за счет увеличения падения напряжения на соответствующем выпрямителе 5-5h.

Таким образом, предлагаемое уст5 Ройство поддерживает на заданном уровне падение напряжения на регулирующем транзисторе 7-7 п наиболее нагруженного канала, что обеспечивает минимальные потери энергии в линейQ ных стабилизаторах 6-6п, за счет чего повышает КПД устройства.

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ, содержащий регулируемый источник переменного напряжения, подключенный выходом к первичной обмотке силового трансформатора, к каждой из вторичных обмоток которого подключены последовательно соединенные выпрямитель и линейный стабилизатор, отличающийся тем,- что, с целью повышения КПД, в него введены датчики напряжения и формирователь сигнала обратной связи, при этом входы датчиков напряжения по .отдельности подключены параллельно к коллектрр-эмиттершлм цепям регулирукицих транзисторов линейных стабилизаторов, их выхдпы соединены с входг1ми формирователя сигнала обратной связи, а выход последнего соединен с управляющим входом регулируемого источника пере-g менного напряжения. (Л