Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/56 

.11

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры и электротехнических систем.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и питаемой аппаратуры путем устранения перенапряжений на выходе при отказе элементов блока управления или отрыве соединений в нем.. .

Особенностью устройств является то, что их выход с нагрузкой связан длинным кабелем питания. Причем в качестве нагрузки может служить аппаратура на интегральных микросхемах, до пускающая по техническому заданию превьпяение питающего напряжения в 1,2 Vjjj, , Vgj,,j( - выходное напряжение преобразователя, в течение 10 с.

Чтобы повысить точность стабилизации напряжения на нагрузке, особенно в широком диапазоне изменения тока нагрузки, делитель напряжения схемы управления преобразователя подключают непосредственно к нагрузке через длинные сигнальные депи так, что сопротивление питающих кабелей оказывается вклЕоченным в измерительный контур цепи обратной связи. Эксплуатация подобных устройств показывает, что наиболее вероятна причина возникновения перенапряжения сопряжена с обрывом сигнального провода обратной связи.

Превьшение питающего напряжения значения 1,2 время более, чем с может привести к выходу из строя питаемой аппаратуры на интегральных микросхемах, что снижает надежность работы радиоэлектронной аппаратуры.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения.

Предлагаемый преобразователь содержит силовой трансформатор 1, с первичной обмоткой которого последовательно включен регулирующий элемент 2, а вторичная обмотка которого выполнена с дополнительным отводом, силовой 3 и дополнительный 4 выпрямители, подключенные к отводам вторичной обмотки трансформатора 1, силовой 5 и дополнительный 6 сглаживающие фильтры, связанные соответственно с (выходами силового 3 и дополнительного 4 выпрямителей, нагрузку 7, под682

ключенную к выходным зажимам силового выпрямителя 3 через кабель питания, блок 8 управления, по питан1-по связанный непосредственно с общей шиной преобразователя и через блок 9 запуска - с плюсовой входной клеммой и плюсовым выводом дополнительного выпрямителя 4, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента 2, трехсекционный резистивный делитель 10 выходного напряжения (R, R, RpJOДин конец которого соединен с одним из входов блока 8 управления и общей шиной преобразователя, а второй конец через сигнальный кабель - с плюсовым зажимом нагрузки 7, а вывод первой секции резистивного делителя соединен с входом блока 8 управления, вывод второй секции резистивного делителя связан с катодом развязывающего диода 11, анод которого .соединен с плюсовым вводом дополнительного выпрямителя 4.

Устройство работает следующим образом .

При подаче напряжения на вход преобразователя блок 9 запуска включается и обеспечивает питание блока

8управления напряжением с входа преобразователя. При этом вступает

в работу однотактный преобразователь напряжения и напряжение на сглаживающих фильтрах 5 и 6 возрастает, с ростом Vgjji возрастает падение напряжения на нижнем плече КЗ резнстивного делителя 10 выходного напряжения и вступает в работу блок 8 управления, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения путем изменения длительности открытого состояния регулирующего элемента 2.

Когда напряжение на выходе дополнительного выпрямителя 4 ( ) достигает номинального значения, блок

9запуска переключает питание блока 8 управления на дополнительный выпрямитель 4. Это позволяет существенно снизить потери мощности на управление и обеспечить питание блока управления стабилизированным напряжением.

Перенапряжение на выходе устройства может возникнуть при обрыве верхнего плеча делителя 10 напряжения, что приводит к увеличению выходного напряжения преобразователя.

31

Для предотвращения перенапряжения на выходных клеммах при обрыве цепи обратной связи выходного делителя напряжения в схеме предусмотрено питание резисторов делителя через развязывающий диод 11 от плюсового вывода дополнительнбго выпрямителя. При этом выбор сопротивления сек.ций делителя напряжения должен удовлетворять условию

(1),

VAOH /V,, 1 (R./R,)

де V

напряжение источника опор5Тного напряжения усилителя блока управления;

V напряжение на выходе допол

дат нительного выпрямителя; R ,R,- сопротивления резисторов плеч делителя выходного напряжения.

717684

Преимущество предлагаемого устрой.ства состоит в том, что благодаря соединению вьшода второй секции резистивного делителя 10 напряжения с катодом развязывающего диода 11, анод которого соединен с плюсовым выводом дополнительного выпрямителя, повышается надежность питаемо аппаратуры, что достигается устранением перенапряжения на выходе стабилизированного преобразователя напряжения. При этом выбор сопротивлений секции цепи делителя напряжения должен удовлетворять условию (1).

15 Переход на питание делителя от дополнительного выпрямителя через развязывающий диод, при обрыве верхнего плеча цепи делителя, приводит к некоторому повышению выходного напряжения (на 3-5%) и, кроме того, обеспечивает стабилизацию на выходе преобразователя.

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОБАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий однотактный преобразователь напряжения, первичная обмотка силового трансформатора которого одним вьшодом соединена с плюсовой входной клеммой, а другим выводом через регулирующий элемент - с общей шиной, вторичная обмотка трансформа- . тора через выпрямитель и сглаживающий фильтр соединена с выходной клеммой и общей шиной, блок управления,, цепью питания соединенный с общей шиной непосредственно и через блок запуска - с плюсовой входной клеммой, а выходом - с управляющим входом регулирующего элемента, резистивный делитель выходного напряжения, одним выводом подключенный к цепи питания блока управления, другим выводом через сигнальный кабель к выходному выводу, а первым выходом - к управляющему входу блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены дополнительный выпрямитель, сглаживающий фильт-р и развязывающий диод, а резистивный делитель выходного напряжения выполнен трехсекционным, при этом дополнительный выпрямитель входом соединен с дополнительным выводом вторичной обмотки силового трансформатора, а выходом через доi полнительный сглаживающий фильтр - с вторым входом блока запуска, второй (Л выход резистивного делителя выходного напряжения через развязывающий диод - с вторым входом блока запуска. 2. Преобразователь по п. 1, о тличающийся тем, что выбор сопротивлений секций резистивного делителя выходного напряжения должен удовлетворять условию Vn /V, 1 + R,/R3, | АОП эт г 9д ЭО где напряжение на выходе дополнительного выпрямителя} напряжение источника опор9Т ного напряжения усилителя блока управления; R,. R,сопротивления резисторов плеч делителя .выходного напряжения.