Стабилизирующий преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1985 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования входного переменного напряжения одной величины в стабилизированное постоянное выходное напря жение другой величины, и может быть использовано в источниках электропитания. Известен преобразователь напряжения, содержащий усилитель мощности, трансформатор, выходной выпрямитель и блок управления. Запуск преобразователя производится с помощью пуско1ВОГО резистора, включаемого между це пями входного и выходного напряжения 1 П I Недостатком данного преобразователя является наличие гальванической связи через пусковой резистор цепей входного и выходного напряжений. Наиболее близким к изобретению является стабилизирующий преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий сетевой выпрямитель, усилитель мощности, трансформа тор с вспомогательной вторичной обмоткой, выходной вьшрямитель, вспомогательный выпрямитель, устройство управления, балластный резистор и стабилитрон, причем сетевой выпрямитель соединен через усилитель мощнос ти и трансформатор с выходным выпрямителем, вспомогательная вторичная обмотка трансформатора подключена к вспомогательному вьшрямителю, балластный резистор и стабилитрон соеди нены последовательно и подключены непосредственно к выходу сетевого выпрямителя, цепи питания блока управления соединены со стабилитрономfz. Недостатком известного преобразователя является наличие повышенных потерь мощности в балластном резисторе при повышенных значениях выпрям ленного напряжения. Цель изобретения - повышен.иё КПД преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизирующий преобразо ватель переменного напряжения в постоянное, содержащий сетевой вьшрямитель, усилитель мощности, трансформа тор с вспомогательной вторичной обмоткой, выходной выпрямитель, вспомогательный вьшрямитель, блок управления, балластный резистор и стабилитрон, причем сетевой выпрямитель соединен через усилитель мощности и трансформатор с выходным вьтрями5322телем, вспомогательная вторичная об мотка трансформатора подключена к вспомогательному вьтрямителю, балластный резистор и стабилитрон соединены последовательно и подключены к выходу сетевого выпрямителя, цепи питания блока управления соединены со стабилитроном, введены вспомогательные стабилитрон и резистор,причем вспомогательный стабилитрон соединен отрицательным выводом с положительным вьшодом сетевого выпрямителя, а положительным выводом с первым вьгоодом балластного резистора, вспомогательный резистор подключен первым вьшодом в положительному выводу вспомогательного выпрямителя, а вторым выводом к второму вьшоду балластного резистора, отрицатель,ные выводы сетевого и вспомогательного вьшрямителей соединены один с другим. На чертеже представлена схема стабилизирующего преобразователя переменного напряжения в постоянное. Преобразователь содержит сетевой вьшрямитель 1. усилитель 2 мощности, трансформатор .3 с вспомогательной вторичной обмоткой, выходной выпрямитель 4, вспомогательный выпрямитель 5, блок 6 управления, балластный резистор 7, стабилитрон 8, .вспомогательный стабилитрон 9, в-спомогательный резистор 10. Сетевой выпрямитель 1 соединен через усилитель 2 мощности и трансформатор 3 с выходным вьшрямителем 4,вспомогательная вторичнал обмотка рансформатора 3 подключена к вспо-могательному выпрямителю 5. Блок 6 управления соединен по входу цепью обратной связи с выходом вьтрямителя 4, а по выходу с управляющим входом усилителя 2 мощности. Балластный резистор 7 и стабилитрон 8 соединены последовательно и подключены к выходу сетевого вьтрямителя 1. Цепи питания блока 6 управления соединены со стабилитроном 8, вспомогательный стабилитрон 9 соединен .отрицательным выводом с положительным выводом сетевого выпрямителя 1, а положительным вьшодом с первым вьшодом балластного резистора 7. Вспомогательный резистор 10 подключен первым выводом к положительному вьшоду вспомогательного выпрямителя 5, а вторым вьшодом к второму вьшоду балластного резистора 7. Отрицательные вьтоды

31

сетс}зого и вспомогательного выпрямителей 1 и 5 соединены один с другим.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения U это напряжение выпрямляется сетевым выпрямителем 1 и поступает на усилитель 2 мощности и на цепочку из вспомогательного стабилитрона 9, балластного резистора 7 и стабилитрона;-- 8. Постоянное напряжение, появляющееся на стабилитроне 8, подается на цепи питания блока 6 управления, в результате чего на управляющем входе усилителя 2 мощности появляются управляющие импульсы. Усиленные импульсы с выхода усилителя 2 мощности передаютс через трансформатор 3 на вьтрями тели 4 и 5. С выхода вьшрямителя 4 постоянное напряжение подается в нагрузку и по цепи обратной связи на вход блока 6 управления. Вспомогательный резистор 10 формирует необходимый ток в стабилитроне 8 и в цепи питания блока 6 управления.При этом ток, проходящий через балластный резистор 7 и вспомогательный стабилитрон 9, значительно умень- шается, если напряжение стабилизации вспомогательного стабилитрона 9 превышает разность напряжений на выходе сетевого вьшрямителя 1 и на стабилитроне 8. За счет уменьшения тока через балластный резистор 7

15324

уме щипаются потери мощности и увеличивается КПД преобразователя. При вы ходном напряжении вспомогательного выпрямителя 5, незначительно превьш1а«5 ющем напряжение стабилизации стабилитрона 8, потери мощности в резисторе 10 незначительны.

Выпрямители 1, 4 и 5 могут вьтолняться на полупроводниковых

0 по известным схемам. Усилитель 2 мощности строится по однотактным или двухтактным схемам инверторов. Трансформатор 3 целесообразно вьтолнять на ферритовом сердечнике. Блок

5 6 управления представляет собой известные схемы широтно-импульсных модуляторов. Напряжение стабилизации вспомогательного стабилитрона 9 должно выбираться из соотношения

Uc,, (1,0-1.2) (Uj-U,p

где U(., и ULJ- напряжения стабилизации стабилитронов 9 и 8; выходное напряжение сетевого выпрямителя 1. Величины балластного резистора 7, вспомогательного резистора 10 выбираются из известных в электронике соотношений. I

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повьш1ении КПД преобразователя.

СТАБИЛИЗИРУЮОдаЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий сетевой выпрямитель, усилитель мощности, трансформатор с вспомогательной вторичной обмоткой, выходной вьтрямитель, вспомогательный вьшрямитель, блок управления, балластный резистор и стабилитрон,, причем сетевой выпрямитель соединён через усилитель мощности и трансформатор с выходным выпрямителем, вспомогательная вторичная обмотка трансформатора подключена к вспомогательному выпрямителю, балластный резистор и стабилитрон соединены последовательно и подключены к выходу сетевого выпрямителя, цепи питания блока управления соединены со стабилитроном, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД преобразователя, в него введены вспомогательные стабилитрон и. резистор, причем всцомогательньй стабилитрон соединен отрицательным вьшодом с положительным выводом сетевого, выпрямителя, а положительным выводом с первым выводом балластного резистора, вспомогательный резистор подключен первым выводом к положитель(Л ному, выводу вспомогательного выпрямителя, а вторым выводом к второму . выводу балластного резистора, отрицательные выводы сетевого и вспомогательного выпрямителей соединены один с другим.