Стабилизированный источник вторичного электропитания Советский патент 1986 года по МПК H02M3/337 G05F1/56 

обмотках выходного трансформатора 8 напряжение прямоугольной формы. При частоте генератора 7, равной резонансной частоте LC-контура 4, напряжение на его выходе максимально. Напряжение на выходе устройства поддерживается постоянным благодаря изменению резонансной частоты контура 4 в зависимости от изменения сопротивления нагрузки или сетевого напряжения. Обмотка управления трансформатора 3 создает постоянные .магнитный поток и напряженность магнитного поля М. Диф({)еренциальная магнитная проницаемость т„ является функцией Н- и Н (напряженности переменного магнитного потока). lUo определяет дифференциальную индуктивность трансформатора и резонансную частоту контура. 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизированным источникам питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения повьшение КПД устройства. Цель достигается тем, что в высокочастотный силовой трансформатор введена обмоткаi управления постоянного тока. Это дало возможность исключить регулирующий элемент - магнитный усилитель.При этом стабилизация осуществляется с следующим образом. Задающий генератор 7 с самовозбуждением формирует в (Л

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам стабилизированного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение КПД устройства. На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема стабилизированного источника вторичного электропитания; на фиг. 2 - упрощенная схема замещения; на фиг. 3 - частотная характеристика устройства; на фиг. 4 и 5 - возможные варианты выполнения силового трансформатора с введенной обмоткой управления. Стабилизированный источник вторич ного электропитания (ИВЭ) согласно фиг, 1 выполнен с бестрансформаторны входом и содержит входной выпрямител 1, например, в виде трехфазного вентильного моста с индуктивно-емкостны фильтром и последовательно включенны статический полупроводниковый преобразователь 2, выполненный, например по полумостовой схеме, высокочастотный силовой трансформатор 3, параллельный ренансный LC-контур 4, выход ной .вьшрямитель 5, например, в виде вентильного моста и выходной емкостной фильтр 6, а также полупроводнико вый задающий генератор 7, выполненны ПО двухтактной схеме Роэрра с выходным трансформатором 8, вторичные обмотки которого подключены к управлякщим входам статического полупровод никового преобразователя 2, и узел 9 обратной связи, включающий измерител ный элемент на входе цепи в виде резистивного делителя 10 напряжения,вы ход которого соединен с входом элемента сравнения, например, в виде операционного усилителя 11, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения в виде стабилизатора 12, а выход - с входом усилителя постоянного тока - эмиттерным повторителем на транзисторах 13, 14 и 15, выход которого является выходом цепи обобратной связи. В силовом высокочастотном трансформаторе 3 дополнительно предусмотрена обмотка 16 управления постоянного тока, вывод которой подключен к выходу узла обратной связи. Для питания цепей задающего генератора и цепи обратной связи предусмотрен маломощный выпрямитель 17, содержащий однофазный трансформатор 18 и вентильный мост 19. Так как частота задающего генератора по схеме Роэрра чувствительна к изменению питающего напряжения, в дополнительном выпрямителе установлен фиксированный интегральный микростабилизатор 20, например, микросхемы серии 142ЕН. Работа рассматриваемой схемы 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, сЬответствующей положительному значению напряжения на вторичной обмотке Oj , на транзистор 21 статического преобразователя 2 поступает отпирающий импульс и напряжение сети, преобразо,ванное в постоянное входным выпрями|телем 1, оказывается приложенным к первичной обмотке О, силового трансформатора 3 через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 21 и конденсатора 22. При следующей полуволне, соответствующей положительному значению напряжения на вторичной обмотке со трансформатора 8, транзистор 21 запирается и отпирающий . импульс поступает на транзистор 23, а выпрямленное напряжение сети через конденсатор 24 и коллекторно-эмиттерный переход транзистора 23 оказывается также приложенным к обмотке СО, трансформатора 3, но в обратной полярности.

Так как индуктивность 25 и емкост конденсатора 26 препятствует скачкообразному нарастанию тока в цепи, то ток в обмотках трансформатора 3 . и через транзисторы 21 и 23 изменяется по синусоидальному закону, определяя этим форму ЭДС в обмотках трансформатора 3.

Рассматриваемую силовую часть ИВЭ можно представить в виде упрощенной схемы замещения на фиг. 2. При этом статический преобразователь 2 можно считать источником синусоидальных сигналов с величиной ЭДС - Fp . Сопро тивление нагрузки ИВЭ представлено сопротивлением К„, L (25) и Ср (26)элементы резонансного контура 4. - При частоте генератора f fр равной резонансной частоте LC-контура, напряжение на выходе резонансного контура максимальное. При уменьшении резонансной частоты fр выходно напряжение резонансного контура асим птотически уменьшается согласно с частотой характеристики ИВЭ фиг. 3. Резонансную частоту рассматриваемого контура (фиг. 2) можно выразить где L - индуктивность трансформато pa 3; индуктивность резонансного контура; емкость конденсатора резонансного контура. В свою очередь,, из определения дифференциальной индуктивности транс форматора

где () - число витков трансформатора приведенное к первичной обмотке;

S и J- соответственно площадь сечения и длина магнитной силовой линии магнитопровода; Шл- дифференциальная магнитная

проницаемость материала магнитопровода.

При протекании тока по первичной обмотке трансформатора 3 в магнитопроводе создается переменный магнитный поток „ и соответствующая напряженность переменного магнитного поля Н. При введении в трансформатор 3 дополнительной обмотки управления и протекании по ней тока управления Ф,„р, создается постоянный магнитный поток и соответствующая напряженность постоянного магнитного поля Н.(фиг. 4, 5). При наложении постоянного магнитного потока на переменньш дифференциальная магнитная проницаемость определяется как функция двух переменных

|U f(H, Н.),

при этом аргументы функции вычисляются по закону полного тока:

1,СО, -

и Д-ЧПР )Р

- Величина дифференциальной магнитной проницаемости о, определяет дифференциальную индуктивность трансформатора и резонансную частоту контура. Кроме возможных вариантов выполнения управляемых потоком высокочастотных силовых трансформаторов на фиг.А и 5, выполненных на основе Ш-образных магнитопроводов, могут быть применены управляемые потоком трансформаторы на основе кольцевых магнитопроводов, а также на основе конструкций с ортогонально-пересекакидимися магнитными полями. Материалами для магнитопроводов силовых высокочастотных трансформаторов могут быть ферриты, пермаллоевые сплавы, мо-пермаллой, а также аморфные сплавы. Повьшение КПД устройства достцга ется за счет того, что из силовой цепи ИВЭ исключается регулирующий элемент - ьсагнитный усилитель, а слеовательно, снижаются потери, так как для КПД управляемых потоком трансформа