Стабилизированный источник вторичного электропитания Советский патент 1986 года по МПК G05F1/56 

№lii lL.i4L

„uTH jr-in

JlIIllIIr

п

t S ,f

.,.

i I ilL-iW-fнансный LC-контур 4, который меняет свое сопротивление и амплитуду сигнала в соответствии с частотой, поступающей на выходной выпрямитель 5

и далее на выходной емкостной фильтр 6, что приводит к изменению выходного напряжения ИВЭ, т.е. стабилизации. 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам (стабилизированного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель повышение КПД стабилизированного источника вторичного электропитания (ИВЭ). Это достигается за счет устранения из силовой части ИБЭ цепи регулирующий элемент - магнитный усил; тель, а следовательно, и потерь в этой цепи путем введения специальной обмотки управления 16 в выходной трансформатор 8 задающего генератора 7. Изменения выходного напряжения ИВЭ через узел 9 обратной связи передаются на обмотку управления 16 выходного трансформатора 8 задающего генератора 7, вызывая изменения индукции насыщения трансформатора, приводящей к изменению частоты переключения ге(Л нератора 7. Это через транзисторный преобразователь 2 и высокочастотный силовой трансформатор 3 вызывает изменение частоты импульсного сигнала, поступающего на параллельный резо

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам стабилизированного электропитания радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано в области вторичкого электропитания радиоэлектронной аппаратуры средств связи, автоматики, приборостроения и вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение ЩЦ стабилизированного источника вторичного электропитания (ИВЭ). На фиг.1 показана схема стабилизированного источника вторичного электропитания; на фиг. 2 - упрощенная схема замещения; на фиг. 3 - час тотная характеристика резонансного контура; на фиг. 4 и 5 - возможные варианты выполнения трансформаторов задающего генератора с введенной обмоткой управления.

ИВЭ выполнен с бестрансформаторным входом и содержит входной выпрямитель 1, например, в виде трехфазного вентильного моста с индуктивно. .емкостным фильтром и последовательно включенные статический транзисторный преобразователь 2, выполненный, например, по полумостовой схеме, высокочастотный силовой трансформатор 3, параллельный резонансный LC-контур 4, выходной выпрямитель 5, например, в виде вентильного моста и выходной емкостной фильтр 6, а также транзисторный задающий генератор 7, выполненный по двухтактной схеме Роэра с выходным трансформатором 8, вторичные обмотки которого подключены к управляющим входам статического транзисторного преобразователи 2, и узел обратной связи, включающий измерителный элемент на входе цепи, например, в виде резистивного делителя 10 напряжения, выход которого соединен с входом элемента сравнения, например, в виде операционного усилителя 11,

другой вход которого соединен с источником опорного напряжения в виде стабилитрона 12, а выход - с входом усилителя постоянного тока - эмиттерным повторителем на транзисторах 13-1 выход которого является выходом узла обратной сщязи. В выходной трансформатор 8 введена обмотка 16 управления постоянного TOKd, вывод которой является управлякнцим входом задающего генератора 7, подключенного к выходу цепи обратной связи.

Для питания цепей задающего генератора и цепи обратной связи служит дополнительн маломощный выпрямитель 17.

Работа схеьы осуществляется следующим образом.

При подаче на вход ИВЭ напряжения питающей сети задающий генератор 7 , с самовозбуждением формирует в обмотках выходного трансформатора 8 напряжение прямоугольной формы. При этом, при полуволне, соответствующей положительному значению напряжения на вторичной обмотке Wj трансформатора 8 на транзистор 18 статического преобразователя 2 поступает отпиршощий импульс и напряжение сети, преобразованное в постоянное выпрямителем 1, оказывается приложенным к первич1|ой обмотке Wf силового трансформатора 3 через конденсатор 19 и коллекторноэмиттерный переход транзистора 18. При следующей полуволне, соответствующей положительному значению напряжения на вторичной обмотке W трансформатора 8, транзистор 18 запирается и отпирающий импульс поступает на транзистор 20 и выпрямленное напряжение сети через конденсатор 21 и коллекторно-эмиттерный переход транзистора 20 оказывается приложенным к той же обмотке W, трансформатора 3 по обратной полярности. Так как индуктивность 22 и емкость конденсатоpa 23 препятствуют скачкообразному нарастанию тока ро вторичной обмотк трансформатора 3, в обмотка трансформатора 3 и транзисторы 18 и 20 изменяется по синусоидал ному закону, определяя этим форму ЭДС в обмотках трансформатора 3. Рассматриваемую силовую часть ИВ можно представить в виде упрощенной схемы замещения (фиг. 2). При этом статический преобразователь 2 можно считать источником синусоидальных сигналов с величиной ЭДС - Е. Сопро тивление нагрузки ИВЭ представлено сопротивлением Кц. L(22) и С(23) представляют собой элементы резонанс ного контура А. При частоте генератора f °° Р равной резонансной частоте колебательного LC-контура, и при большом ц (режим холостого хода ИВЭ) напряRжение на выходе резонансного контура максимальное. При повышении частоты генератора выходное напряжение асимптотически уменьшается (частотная характеристика резонансного контура ИВЭ по фиг. 3, выраженная в относительном изменении напряжения от частоты) . Таким образом, изменяя частоту переключения статического преобразователя в рассматриваемом ИВЭ в зависимости от изменения сопротивления нагрузки или напряжения питакяцей сет напряжение на выходе ИВЭ поддерживается постоянным. По принципу работы самояасыщапщегося генератора переключение транзис торов преобразователя происходит в каждый полупериод при достижении маг нитным потоком трансформатора 8 индукции насыщения В % В,, магяитопровода. При протекании тока по первичной обмотке трансформатора 8 в магнитопроводе создается напряженность пере менного магнитного поля Н и соответствунщая ей магнитная индукция В Введением в трансформатор 8 допол нительной обмотки 16 управления и пр протекании по ней,тока управления iunp создается напряженность постоянного магнитного поля Wynp и соотвествукхцая ей индукция В. {UjH .. 394 Поскольку векторы напряженности переменного Н и постоянного h магнитньtx потоков при наложении друг на друга суммируются арифметически Н Н Н + Н, это приводит к снижению индукции насыщения, т.е. В, В -|U, или р , в. в. - дифференциальная магнитнай где проницаемость материала магнитопровода;ignp - ток обмотки управления; - число витков обмотки управления;1 & - средняя длина магнитной силовой линии потока управления (фиг.4 и Э. Таким образом, снижение уровня индукции, насыщения трансформатора приводит к уменьшению времени нарастания переменного магнитного потока, до этого уровня, т.е. увеличению частоты переключения транзисторов генератора, что, в свою очередь, обуславливает изменение выходного напряжения ИВЭ, т.е. с табилиз ацию. Возможны варианты выполнения управляемых трансформаторов для задающего генератора (фиг. 4 и 5) на магнитопроводах Ш-образной конструкции из ферритов. Обмотки переменного тока условно показаны как W, и W. Кроме этих конструкций могут быть применены управляемые трансформаторы на кольцевых магнитопроводах, а также в виде трансформаторов с ортогонально, пересекакяцимися магнитными полями. Повмпение КПД достигается за счет исключения из силовой цепи регулирующий элемент магнитный усилитель, следовательнои потери. Формула изобретения Стабилизированный источник вторичного электропитания, содержащий последовательно включенный между входными и ВЫХОДН1Л4И выводами входной выпрямитель с шьтром, транзисторный преобразователь напряжения, высокочастотный выходной трансформатор, резонансный контур, выходной выпрямитель и сглаживающий фильтр, транзисторный вухтактный задающий генератор с выодным трансформатором, вторичные оботки которого подключены к управляюим входам транзисторного преобразователя напряжения, узел обратной связи, вход которого.соединен с выходными выводами, отличающийся, тем, что, с целью повышения КПД, в выходной трансформатор задающего генератора введена обмотка управления, выводы которой соединены с управляющим входом задающего генератора, соединенного с выходом узла обратной J связи.

Фиг2

(.

Wy/7p f

Л. g4 fV ЧI

ФигМ