Вторичный источник питания постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M3/24 

условий (величины тока утечки, лита- ющего напряжения) изменяется скорость увеличения (уменьшения) напряжения на накопительном конденсаторе 2,- а среднее значение с заданной точностью будет поддерживаться

1220073

неизменН1;.М. Таким образом, работа источника питания позволяет вьшол- нить ряд специфических требований, предъявляемых к вторичным источникам Питания, что обеспечивает расширение области его применения. 2 ил,

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичнь м ис-. точникам постоянного тока, и может быть использовано для питания нагрузок различного типа от сети постоянного напряжения ограниченной мощнос- ти«и является усовершенствованием устройства по авт, св. №995076.

Цель изобретения - расширение области применения вторичного источника питания постоянного напряжения . путем обеспечения стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе в период между зарядным и разрядньш. циклами.

На фиг.1 представлена принципиальная схема источника питания: на фиг.2 - диаграммы изменения сигналов в различных точках схемы.

Источник питания содержит цепочку из последовательно соединенных токоограничнвающего дросселя 1 и накопительного конденсатора 2, шунтированную диодом 3j которая под- к.шочена к входным клеммам через бесконтактный ключ 4, входной LC-фильтр 5 и датчик тока (шунт) 6, включенный в рассечку общей шины питания устройства и соединенный с первыми входами первого 7 и второго 8 релейных усилителей, выходы которых совместно с выходами генератора 9 пусковых импульсов подключены к управляющему входу бесконтактного ключа 4, а вторые входы соединены соответственно с первым 10 и вторым 11 источниками опорных напряжений, причем выход второго релейного усилителя 8 соединен с управляющим входом генератора пусковых импульсов 9.

Резистивный делитель 12 напряжения включен параллельно накопительному конденсатору 2 и соединен выходом с первыми входами третьего 13 и.

четвертого Д релейных усилителей, вторые входы которых подключень к выходам соответственно третьего 15 и четвертого 16 источников опорных

напряжений, причем выход четвертого релейного усилителя 14 соединен с управляющими входами импульсного усилителя-инвертора 17, бесконтактного ключа 4 и генератора 9 пусковых импульсов, выходы импульсного усилителя-инвертора 17 и третьего релейного усилителя 13 - с управляющим входом дополнительного генератора 18, а выход последнего - с уп равляющим входом бесконтактного ключа 4.

На фиг.2 приведены диаграммы тока 19, напряжения 20 на накопительном конденсаторе 2 и напряжений

21--26 о Первый протекает через шунт 6, а последние являются выходными сигналами соответственно элементов: импульсного усилителя-инвертора 17, дополнительного генератора 18., первого 7, второго 8, третьего 13 и четвертого 4 релейных усилителей .

На диаграмме 19 фиг. 2 обозна - чены пороговые величины напряжения

на накопительном конденсаторе 2(с. точки зрения заданной точности стабилизации) : минимально допустимого 27 и максимально допустимого 28. Соотношение частот f и длителькостей импульсов t генераторов 9 и 185 а также мощностей сигналов 21- 26 определяется неравенствами

f (3

f

5

--U18 U9-

р р р р г Р р

2i Ч 16 24 -27

(1)

Соотношение напряжений опорных источников 15 и 16 и величин гистерезиса uV релейных усилителей 13 и 14 определяется выражениями

V,5 V,6 ;

V, - V,, &V,3 ;

AV,, г uV

(2)

Величина гистерезиса релейного, усилителя 13 устанавливается в соответствии с заданной точностью стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе.

Устройство работает следующим образом.

В конце зарядного цикла в момент времени tj (фиг.2), когда напряжение на накопительном конденсаторе 2 достигнет минимально допустимой величины 27 и напряжение отрицательной обратной связи, поступающее с выхода резистивного делителя 12 напряжения на первый вход релейного усилителя 1А, сравняется с напряжением опорного источника 16, выходной сигнал 26 релейного усилителя 14 изменяется. При этом запирается ключ 4, дублируется блокировка генератора 9 пусковых импульсов, изменяется выходной сигнал 21 импульсного усилителя-инг |вертора, что приводит к включению дополнительного генератора 18. Одновременно, при запирании ключа 4 ток 19, протекающий через шунт 6, уменьшается ниже порогового значения 1, что вызывает изменение выходного сигнала 24 релейного усилителя 8 и, как следствие, блокировку выходного сигнала 23 релейного усилителя 7.

В указанном состоянии дальнейший заряд накопительного конденсатора 2 осуществляется благодаря управляющим воздействиям с выхода дополнительного генератора 18, частота и длительность импульсов которого выбраны так, что среднее значение тока заряда, превьшает ток саморазряда накопительного конденсатора 2 с некоторым запасом, обеспечивающш- тенденцию нарастания напряжения на указанном конденсаторе при любых возможных колебаниях величины тока саморазряда.

В момент, времени t, (фиг.2), когда напряжение на накопительном конденсаторе 2 достигнет максимально допустимого уровня 28 и напряжение отрицательной обратной связи, поступающее с выхода резистивного делителя 12 напряжения на первый вход релейного усилителя 13, сравняется

200734

с напряжением опорного источника 15 выходной сигнал 25 усилителя 13 изменяется и дополнительный генератор 18 устанавливается в ждущий режим.

5 При уменьшении напряжения на накопительном конденсаторе 2 до минимально допустимого уровня 27 (в результате саморазряда) релейный усилитель 13 переключается в исходное

10 начальное состояние и разрешает pan боту генератора 18. Начинается про- цес подзарядки.

Увеличение напряжения на накопительном конденсаторе 2 до максималь15 i но допустимого уровня 28 (момент времени t, фиг. 2) вновь приводит к переключению релейного усилителя 13 и установке генератора 18- в ждущий режим. Таким образом, процесс

20будет повторяться. При изменении внешних условий (величины тока утечки, питающего напряжения) изменяется скорость увеличения (уменьшения) напряжения на накопительном конден25 саторе 2, а среднее значение- с заданной точностью будет поддерживаться неизменным.

Таким образом, устройство поз- .. воляет вьтолнить ряд специфических

30 требований, предъявляемых к вторич- ным источникам питания с емкостными накопителями, таких как возможность работы емкостного накопителя по циклу заряд - пауза - разряд, обес35 печение стабилизации напряжения на емкостном накопителе в период паузы с заданной точностью, минимальное возмущающее воздействие во время подзарядки емкостного накопи40 теля на первичную питающую сеть, что обеспечивает вторичному источнику питания, по сравнению с известным, расширение области применения, например, в пускорегулирующей

45 аппаратуре для высокоинтенсивиых импульсных источников света, применяемой в фотографических системах.

Формула изобретен и-я

Вторичный источник питания постоянного напряжения по авт.св. № 995076, отличающийся тем, что, с целью расширения облас- ти применения путем обеспечения стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе в период между зарядным и разрядным циклами, в него

введены дополнительный генератор. третий и четвертый источники опорных напряжений, резистивный. делитель напряжений, включенный параллельно на- копительному конденсатору, импульсный усилитель-инвертор и третий и четвертый релейные усилители, первые входы которых соединены с выходом резистивного делителя напряжений вторые входы - с выходами соответственно третьего и четвертого источРедактор Н.Гунько

0i/f-l

Составитель С.Ситко Техред О.Сопко

Заказ 1328/57 Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ников опорных напряжений, причем выход четвертого релейного усилителя подключен к управляющим входам импульсного усилителя-инвертора, бесконтактного ключа и генератора пусковых импульсов, выходы импульсного усилителя-инвертора и третьего релейного усилителя - к управляющему входу дополнительного генератора, а выход последнего - к управляющему входу бесконтактного ключа.

Корректор В.Синицкая

Изобретение позволяет расширить область применения вторичного источника питания постоянного напряжения путем обеспечения стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе в период между зарядным и разрядным циклами. Источник питания содержит токоограничивающий дроссель 1, накопительный конденсатор 2, диод 3, бесконтактный ключ 4, LC-фильтр 5, датчик тока 6,, релейные усилители 7. и 8, генератор пусковых импуль.сов 9, первый 10 и второй 11 источники опорных напряжений. Кроме того, в него введены резистивный делитель 12, соединенный выходом с третьим 13 и четвертым 14 релейными усилителями, которые, в свою очередь, подключены к выходам третьего 15 и четвертого 16 источников опорных напряжений. Импульсный усилитель-чн- вертор 17 выходом соединен с управляющим входом дополнительного генератора 18. При изменении внешних i (Л 1