Источник стабилизированного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

5

10

20

25

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников вторичного электропитания.

Целью изобретения является снижение мощности рассеяния с одновременным повышением стабильности выходного напряжения,

На-фиг. Ч представлена электрическая схема .источника стабилизирован- н6го напряжения; на фиг. 2 и 3 - диаграммы напряжений на элементах источника.

Источник стабилизированного , пряжения содержит силовой трансформатор 1, выпрямитель 2, сглаживающий LC-фильтр 3, стабилизатор 4 постоянного напряжения, включенньй в силовую цепь, узел 5 измерения входного напряжения вьтрямителя 2, ддод 6,конденсатор 7, подключенный через диод 6 к выходу выпрямителя 2, вспомога- тельньш регулирующий элемент 8, состоящий из тиристора 9, включенного параллельно диоду б, последовательно соединенных резистора 10 и стабилитрона 11, причем их средняя точка соединена с управляющим электродом 9, свободньй вывод резистора 10 подключен к его аноду, а свободньй вывод стабилитрона 11 через оптоэлектрон- ньй прибор 12 соединен с катодом ти- тистора 9, при этом светодиод 13 оп- тозлектронного прибора 12 соединен с выходом узла 5 измерения, а фото-тиристор -14 включен между тиристором 9 и стабилитроном 11.

Источник стабилизированного напряжения работает следующим образом.

При нормальйом значении питающего напряжения сигнал на выходе узла 5 измерения входного напряжения выпрямителя отсутствует, следовательно фототиристор 14 оптоэлектронного при- 45 i бора 12 и тиристор 9 вспомогательного регулирующего элемента 8 заперты. Напряжение на входе сглаживающего LC-фильтра 3 (Ug,) в этот период изменяется в соответствии с временной диаграммой, представленной на фиг. 2а, а уровень напряжения на входе стабилизатора 4 постоянного напря13254342

тьюает оптоэлектронный прибор 12, отпирается тиристор 9, и провалы напряжения на входе сглаживакщего ЬС-филь- тра 3 заполняются напряжением разряда вспомогательного конденсатора 7 (на фиг. 2 - форма напряжения 1), следовательно повышается частота пульсаций на входе сглаживающего LC- фильтра 3. В результате напряжение на входе стабилизатора 4 постоянного напряжения увеличивается до прежней величины (на фиг.З - форма напряжения i), достаточной для его нор- 15 мальной работы. Необходимый угол отпирания тиристора 9 вспомогательного элемента 8 (фиг. 2 - dj) определяется напряжением ,пробоя стабилитрона 11,, т.е. тиристор 9 открывается в тот момент, когда разность между напряжением заряженного конденсатора 7 и мгновенным значением выпрямленного напряжения в момент его снижения (фиг.2 - форма напряжения а ) несколько превысит напряжение пробоя стабилитрона 11. После отпирания тиристора 9 конденсатор 7 разряжается в нагрузку до момента, пока напряжение на нем не сравняется с увеличивающимся по абсолютной величине мгновенным значением вьтрямленного напря30

35

40

жения (угол etj на фиг. 2). В этот момент тиристор 9 запирается, так как к нему приклад ывается обратное напряжение, а конденсатор 7 через диод 6 заряжается до величины амплитудного значения выпря1 «енного напряжения. В следующие периоды данный процесс заполнения провалов напряжения на входе сглажившощего LC-фильтра 3 повторяется и длится до момента повышения питакщего напряжения, при котором исчезает сигнал на выходе узла измерения входного напряжения выпрямителя 5.

50

жения и

Их.ст.

(фиг,За) достаточен

для его нормальной работы.

При снижении питающего напряжения больше заданной величины появляется сигнал на выходе узла измерения входного напряжения вьптрямителя 5, срабаТаким образом, в предлагаемом источнике стабилизатор 4 постоянного напряжения рассчитывается на значительно меньшее колебание питакщего напряжения, что обеспечивает его малую мощность рассеяния. Предлагаемый источник стабилизированного напряжения работает и в обратном порядке. В нормальном режиме работы включен 55 вспомогательный регулирующий элемент 8, и провалы напряжения на входе сглаживающего LC-фильтра 3 эаполня- ются напряжением разряда конденсатора 7. Если питающее напряжение пре

жения (угол etj на фиг. 2). В этот момент тиристор 9 запирается, так как к нему приклад ывается обратное напряжение, а конденсатор 7 через диод 6 заряжается до величины амплитудного значения выпря1 «енного напряжения. В следующие периоды данный процесс заполнения провалов напряжения на входе сглажившощего LC-фильтра 3 повторяется и длится до момента повышения питакщего напряжения, при котором исчезает сигнал на выходе узла измерения входного напряжения выпрямителя 5.

Таким образом, в предлагаемом источнике стабилизатор 4 постоянного напряжения рассчитывается на значительно меньшее колебание питакщего напряжения, что обеспечивает его малую мощность рассеяния. Предлагаемый источник стабилизированного напряжения работает и в обратном порядке. В нормальном режиме работы включен вспомогательный регулирующий элемент 8, и провалы напряжения на входе сглаживающего LC-фильтра 3 эаполня- ются напряжением разряда конденсатора 7. Если питающее напряжение превьшает заданную величину, исчезает сигнал на выходе узла 5 измерения входного напряжения выпря штеля, от-, ключается вспомогательный регулирующий элемент 8, и стабилизатор 4 постоянного напряжения продолжает работать без перегрузки по напряжению и,мощности рассеяния.

Формула изобретения

Источник стабилизированного напряжения, содержащий силовой трансформатор, вьтрямитель, сглаживающий LC- фильтр, стабилизатор постоянного напряжения, включенный в силовую цепь, конденсатор, через диод в прямом, направлении подключенный к выходу выпрямителя, и вспомогательный регулирующий элемент, состоящий из тиристора, включенного встречно-параллельно диоду, цепочки из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, и двух полупроводниковых элемен

5 0

,тов, отличающийся тем, что, с целью снижения мощности рассеяния с одновременным повышением стабильности выходного напряжения за счет уменьшения колебаний напряжения на входе стабилизатора, введен узел измерения входного напряжения вьшрямителя, а в качестве двух полупроводниковых элементов использованы светодиод и фототиристор оптоэлек- тронного прибора, причем средняя точка цепочки из последовательно соединенных резистора и стабилитрона подключена к управляющему электроду тиристора, свободный вывод резистора соединен с его катодом, а свободный вывод стабилитрона с анодом связан через фототиристор оптоэлектронного , прибора, светодиод которого включен на выходе узла измерения входного напряжения выпрямителя, входными выводами подсоединенного к вторичной обмотке трансформатора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников вторичного электропитания. Цель - снижение, мощности рассеяния с одновременным повышением стабильности выходного напряжения, С этой целью в него введен узел 5 измерения входного напряжения выпрямителя, а в качестве полупроводниковых приборов использован оптоэлектронный прибор 12. При снижении питающего напряжения больше заданной величины по- является сигнал на выходе узла измерения входного напряжения выпрямителя 5, тиристор 9 запирается, т.к. к нему прикладьгоается обратное напряжение, а конденсатор 7 через диод 6 заряжается до величины амплитудного значения выпрямленного напряжения. При повышении питающего напряжения больше заданной величины исчезает сигнал на выходе узла 5, отключается регулирующий элемент 8 и стабилизатор.постоянного напряжения 4 продолжает работать без перегрузки по напряжению и мощности рассеяния. Так как он рассчитывается на значительно меньшее колебание питающего напряжения, то и обеспечивает его малую мощность рассеяния. 3 ил. (Л lAd 0 № СО .

Фаг. 2

%.С/77.

oJt

Фиг.З

Составитель И.Соловьев Редактор Н.Егорова Техред Л.Олийнык Корректор А.Зимокосов

Заказ 3107/42 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4