Стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/64 

Изо.бретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоаппа ратуры. Известен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий сетевой выпрямитель, низкочастот ньй фильтр, управляемый инвертор, трансформатор, выходной выпрямитель высокочастотный фильтр,-фазорасщепитель, задающий генератор, согласующе устройство, триггер, подключенный выходом к согласующему устрЬйству, первым входом - к синхронизатору, соединенному с задающим генератором, а вторым входом - к коммутатору, входы которого соединены с выходами времязадающего дешифратора, соединенного с выходом реверсивного счетчика, подключенного счетными вхо дами к коммутатору, к входам которог подключены синхронизатор, и пороговое устройство, соединенное с выходными вьшодами Cl . Недостатком этого стабилизированн го источника является низкая надежность, обусловленная несимметрией.уп равляющих импульсов, что ведет к замагничиванию сердечника силового тра сформатора инвертора. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ста билизированный источник, содержащий последовательно соединенные силовой выпрямитель с фильтром, двухтактный управляемый инвертор с выходным тран форматором, выходные выпрямитель с фильтром и блок управления, содержащий усилитель обратной связи, входам подключенный к выходному фильтру и опорному источнику напряжения, а выходом соединенный с первым входом ко паратора, второй вход которого через формирователь пилообразного напряжения соединен с выходом задающего генератора и счетным входом триггера, два усилительных каскада, выходами соответственно подключенные к входам управления инвертора 23. Недостатком известного стабилизированного источника постоянного напряжения является низкая надежность из-за несимметричности управляющих импульсов. Несимметричность разнополярных импульсов выходного напряжени приводит к замагничиванию сердечника силового трансформатора инвертора. При этом уменьшается индуктивное сопротивление первичной обмотки трансформатора, что ведет к увеличению, тока, перегреву трансформатора и транзисторов и выходу их из строя, т.е. снижается надежность работы. Цель изобретения - повышение надежности работы стабилизированного источника постоянного напряжения путем устранения несимметричного режима работы сердечника силового трансформатора инвертора. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные сетевой выпрямитель и фильтр, двухтактный управляемый инвертор с выходным трансформатором, выходные выпрямитель с фильтром и блок управления, содержащий усилитель обратной связи, входами подключенный к выходному фильтру и опорному источнику напряжения, а выходом соединенный с первым входом компаратора, второй вход которого через формирователь пилообразного напряжения соединен с выходом задающего генератора и счетным входом триггера, два усилительных каскада, выходами соответственно подключенные к входам управления инвертора, в блок управления введены две ячейки И и одновибратор, длительность импульсов которого равна полупериоду работы инвертора, причем входы первой ячейки И подключены к выходу компаратора и первому выходу триггера, а ее выход соединен с входами одновибратора и первого усилительного каскада, входы второй ячейки И подключены к второму выходу триггера и вьшоду одновибратора, а выход соединен с входом второго усили-. тельного каскада. На фиг.1 приведена схема предлагаемого стабилизированного источника постоянного напряжения, на фиг.2 временные диаграммы. Стабилизированный источник постоянного напряжения содержит последовательно соединенные сетевые вьшрямитель 1 с фильтром 2, управляемый двухтактный инвертор 3 с трансформатором 4, выходные выпрямитель с фильтром 5, сопротивление нагрузки 6, усилитель 7 обратной связи. Выход усилителя 7 соединен с первым входом компаратора 8, выход которого соединен с первым входом первой чейки И 9. Выход первой ячейки И 9 соединен с входом одновибратора 10 и входом первого усилительного каскада 11, выход которого соединен с одним из управляюшд-ix входов двухтактного инвертора 3. Задающий генератор 12 соединен с формг вателем 13 пилообразного напряжения, подключенного к второму входу компаратора 8, счетным входом триггера 14. Один из выходов триггера 14 соединен с вторым входом первой ячейки И 9, а второй выход - с первым входом второй ячейки И 15, Выход одновибратора 10 соеди нен с вторым входом второй ячейки И 15. Выход второй ячейки И 15 подключен к входу второго усилительного каскада 16, выход которого соединен с вторьм входом управления двухтактного инвертора 3. На фиг.2 приведены эпюры: 17 сигналов компаратора 8, 18 - сигнало на первом выходе триггера 14, 19 сигналов на вьпсоде первой схемы И 9J 20 - сигналов на втором выходе триггера 14; 21 - сигналов одновибратора 10; 22 - сигналов на выходе второй схемы И 15, где Т - период работы инвертора 3. Стабилизированный источник постоянного напряжения работает следующим образом. Сетевое напряжение выпрямляется выпрямителем 1, сглаживается фильтро 2, преобразуется двухтактным инвертором 3 в высокочастотное напряжение прямоугольной формы с паузой в нуле, понижается или повышается до соответ ствующего уровня трансформатором 4, вьшрямляется и сглаживается выходным выпрямителем с высокочастотным фильт ром 5 и поступает на сопротивление нагрузки 6 и на вход усилителя 7 обратной связи. С выхода усилителя 7 сигнал рассогласования подается на первый вход компаратора В. Задающий генератор 12 подает импульсы на вход счетного триггера 14, который передает импульсы поочередно с первого или в ораго выхода после каждого полученного импульса с за дающего генератора 12, а также на формирователь 13 линейно изменяющего ся напряжения, выходной сигнал которого передается на второй вход компаратора В. После получения сигналов с формирователя 13 линейно изменяющегося напряжения и усилителя 7 с выхода ко паратора 8 на первый вход ячейки И 9 передаются прямоугольные сигналы 17 о коэффициентом заполнения, определяемым уровнем сигнала на входе усилителя 7. В течение первого полупериода каждого периода работы инвертора 3 с первого выхода счетного триггера 14 на второй вход ячейки И 9 передается сигнал 18, равный логической единице, при этом с выхода компаратора 8 через ячейку И 9 на вход первого усилительного каскада 11 и одновибратора 10 передаются прямоугольные импульсы 17 компаратора 8.-С выхода первого усилительного каскада 11 сигнал 19 передается на первый управляющий вход инвертора 3. В течение первого полупериода с второго вькода счетного триггера 14 на первый вход ячейки И 15 поступает сигнал 20, равный в этот момент логическому нулю, и таким образом блокируется прохождение сигналов на вход второго усилительного каскада 16. В момент окончания сигнала 19 одновибратор 10 начинает вырабатывать сигнал 21, длительность которого равна полупериоду работы инвертора 3. Сигнал 21 одновибратора 10 поступает на второй вход ячейки И 15. В начале каждого второго полупериода работы инвертора 3 на втором выходе триггера 14 появляется сигнал 20, равный логической единице, поступающий в течение.всего полупериода на первый вход ячейки И 15 и разрешающий прохождение укороченного сигнала 21 одновибратора 10 (сигнал 22) на второй усилительный каскад 16 и далее на второй управляющий вход инвертора 3. В течение этого полупериода на второй вход ячейки И 9 с первого выхода триггера 14 поступает сигнал 1В, равный в этот момент логическому нулю, блокирующий прохождение сигнала 17 компаратора 8 на вход первого усилительного каскада 11. При поступлении последующих сигналбв работа стабилизированного источника постоянного напряжения повторяется. Длительность импульса первого полупериода работы инвертора равна разности между длительностью полупериода работы инвертора и длительностью паузы длительность импульса второго полупериода работы инвертора равна разности между длительностью импульса одновибратора и длительностью той же паузы. Так как длительность импульса одновибратора равна полупериоду работы инвертора, то длительность импульсов второго псшупериода равна длительности импульсов первого прлупериода, т.е. коррек1щя ширины импульсCJB происходит только в первом полупериоде каждого периода, а длительность импульса второго полупериода каждого периода автоматически выдерживается равной длительности импульса первого полупериода, чем обеспечивается симметрия импульсов. Таким образом, повьшение надежности работы стабилизированного источника постоянного напряжения достигается путем симметрирования импульсов выходного напряжения, устраняющего возможность появления постоянной составляющей тока первичной обмотки трансформатора инвертора и несимметричный режим работы сердечника трансформатора, вследствие чего исключается возможность увеличения тока первичной обмотки,перегрева трансформатора и транзисторов инвертора и выхода их из строя.

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные сетевой вьшрямитель и фильтр, двухтактный управляемый инвертор с выходным трансформатором, .выходные вьшрямитель с фильтром и блок управления, содержащий усилитель обратной связи, входами подключенный к выходному фильтру и опорному источнику напряжения, выходом - к первому входу компаратора. второй вход которого через формирователь пилообразного напряжения соединен с выходом задающего генератора и счетным входом триггера, два усилительных каскада, выходами соответственно подключенные к входам управления инвертора, отличающийс я тем, что, с целью повьшения надежности путем устранения несимметричного режима работы сердечника трансформатора, в блок управления введены две ячейки И и одновибратор, длительность импульсов которого равна полупериоду работы инвертора, причем входы первой ячейки И подклюi чены к выходу компаратора и первому (Л выходу триггера, а ее выход соединен с входами одновибратора и первого усилительного каскада, входы второй ячейки И подключены к второму выходу триггера и выходу одновибратора, а выход соединен с входом второго усилительного каскада.

«Pwe.f