Стабилизирующий источник постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

(Л

с

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания средств связи, автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение массогабаритных характеристик. Устр-во содержит сетевой трансформатор 1, вторичная обмотка которого имеет средний вывод 2, крайние выводы 5 и 6 и внутренние выводы 9 и 10. Транзистор 16 силовой части регулирующего элемента через фильтр 13 подключен к выводу 2 вторичной обмотки трансформатора 1. Транзистор 17 согласующей части - к выходу вспомогательного выпрямителя на диодах 7 и 8. Такое подключение транзисторов дало возможность экономно использовать вторичную обмотку трансформатора 1. Кроме того, не требуется намотка дополнительных четырех обмоток. Габариты сетевого трансформатора значительно снижены. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

со

00 О5

;о

ел

сриг.1

I Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электропитания средств CI язи, автоматики и вычислительной техники электроэнергией поышенного качест- ва.

мотки которого соединена с последовательной цепью из фильтра 13 и коллекторно- эмиттерного перехода силового транзистора 16 регулирующего элемента, подается 5 на нагрузку и далее через выпрямительные диоды 3 и 4 к крайним выводам 5 и 6 вторичной обмотки трансформатора. Одновременно через первый вспомогательный мостовой выпрямитель на диодах 3, 4, 7 и 8 и конденсатор фильтра 14 напряжение подается

К1 которого выполнена со средним выво- дэм 2, двухполупериодный силовой выпрямитель, выполненный на диодах 3 и 4 и под

Цель изобретения - повышение КПД и улучшение массогабаритных характеристик. На фиг. 1 приведена схема стабилизирующего источника постоянного напряжения; н$ фиг. 2 - то же, вариант.

I Стабилизирующий источник содержит се- Ю на коллектор согласующего транзистора 17 трансформатор 1, вторичная обмот- регулирующего элемента и через второй

мостовой вспомогательный выпрямитель на диодах 3, 4, 11 и 12 и конденсатор 16 на каскад 18 управления.

кпюченный к крайним 5 и 6 выводам вто- Изменение входного напряжения или ричной обмотки трансформатора 1. Пер- тока нагрузки приводит к изменению выход- вый вспомогательный выпрямитель выполнен ного напряжения, однако, за счет соответ- на диодах 7 и 8 и подключен к внут- ствующего воздействия каскада 18 управ- ренним 9 и 10 выводам вторичной обмотки ления на транзисторы 16 и 17 регулиру - трансформатора 1. Второй вспомогательный ющего элемента, последние, таким образом, выпрямитель выполнен на диодах 11 и 12 и 20 изменяют свое внутреннее сопротивление,

чтобы обеспечивать с заданной точностью неизменным выходное напряжение.

Число витков вторичной обмотки трансформатора выбирается таким, чтобы при

ибо к крайним выводам 5 и 6 силовой вто- минимальном напряжении сети и максималь- ричной обмотки трансформатора, к кото- „ом токе нагрузки напряжения на силовом

и согласующем транзисторах регулирующего элемента, а также на каскаде управления иметь предельные минимально допустимые

.значения, при которых еще обеспечивается

ые схемы выпрямления. На выходе сило- Q требуемая стабильность и пульсация выход- ого выпрямителя включен фильтр 13, ко- topbm может быть как емкостным, так и Цндуктивно-емкостным, а на выходах вспогодключен в зависимости от требуемой ве- / ичины выходного напряжения либо к допол- ьительным внутренним выводам 5 и 6 си- J овой вторич ной обмотки трансформатора.

рым подключены диоды 3 и 4 силового выпрямителя Каждая пара вспомогательных выпрямителей образуют совместно с диода- ||1И 3 и 4 силового выпрямителя мосто.Могательных выпрямителей - С-фильтры 14 И 15. Регулирующий элемент выполнен на Ьиловом 16 и согласующем 17 транзисторах (силовая и согласующая части). Первый из них включен в выходной контур силового выпрямителя и через фильтр 13 |подключен к среднему выводу 2 вторичной ;обмотки трансформатора 1, а второй - в

ного напряжения, чем, как и в известном, обеспечивается максимальное КПД компенсационного стабилизатора напряжения с непрерывным регулированием.

35

Подключение анодов диодов 3 и 4 двух- полупериодного силового выпрямителя со средней точки к общей щине стабилизатора, а катодов - к крайним выводам вторичной обмотки трансформатора дало возможность формировать вспомогательные исконтур первого вспомогательного выпрямите- 40 точники на базе мостовых выпрямителей, :Ля на диодах 7 и 8, подключенных ано- два диода 7 и 8 или 1 и S2 которых ано- ;дами к внутренним выводам 9 и 10 транс- ;форматора 1. Управление регулирующим

элементом осуществляется каскадом 18 упдами подключены к внутренним выводам силовой обмотки трансформатора (крайний случай, когда выпрямитель каскада управ- равления, вход которого подключен к вы- .(. ления для получения повышенного напряже- ходным выводам, а выход - к управляю- ния подключен к внещним выводам 5 и 6 щему входу согласующего транзистора 17. Питающие выводы каскада 18 управления подключены к выходу второго вспомогательного выпрямителя на диодах 11 и 12, подключенных анодами либо к внутренним о выводам 5 и 6 (фиг. 1), либо к внещним выводам 5 и 6 (фиг. 2) вторичной обмотки трансформатора. К выходным выводам источника подключен конденсатор 19 фильтра стабилизатора.

Стабилизирующий источник работает 55 регулирующего элемента по базовому току си- следующим образом.ловую вторичную обмотку трансформатора Сетевое напряжение через трансфор- в любом случае необходимо рассчитывать матор 1, средняя точка 2 вторичной об- на полный ток нагрузки, такое построение

силовой вторичной обмотки трансформатора), а в качестве двух других диодов каждого мостового выпрямителя используются одни

и те же диоды 5 и 6 силового выпрямителя.

Поскольку в этом случае не требуется дополнительных затрат на вторичную обмотку трансформатора, а также, учитывая тот факт, что с учетом разброса коэффициента передачи силового транзистора 16

мотки которого соединена с последовательной цепью из фильтра 13 и коллекторно- эмиттерного перехода силового транзистора 16 регулирующего элемента, подается на нагрузку и далее через выпрямительные диоды 3 и 4 к крайним выводам 5 и 6 вторичной обмотки трансформатора. Одновременно через первый вспомогательный мостовой выпрямитель на диодах 3, 4, 7 и 8 и конденсатор фильтра 14 напряжение подается

на коллектор согласующего транзистора 17 регулирующего элемента и через второй

требуемая стабильность и пульсация выход-

ного напряжения, чем, как и в известном, обеспечивается максимальное КПД компенсационного стабилизатора напряжения с непрерывным регулированием.

35

Подключение анодов диодов 3 и 4 двух- полупериодного силового выпрямителя со средней точки к общей щине стабилизатора, а катодов - к крайним выводам вторичной обмотки трансформатора дало возможность формировать вспомогательные ис40 точники на базе мостовых выпрямителей, два диода 7 и 8 или 1 и S2 которых ано-

дами подключены к внутренним выводам силовой обмотки трансформатора (крайний случай, когда выпрямитель каскада управ- ления для получения повышенного напряже- ния подключен к внещним выводам 5 и 6

регулирующего элемента по базовому току си- ловую вторичную обмотку трансформатора в любом случае необходимо рассчитывать на полный ток нагрузки, такое построение

силовой вторичной обмотки трансформатора), а в качестве двух других диодов каждого мостового выпрямителя используются одни

и те же диоды 5 и 6 силового выпрямителя.

Поскольку в этом случае не требуется дополнительных затрат на вторичную обмотку трансформатора, а также, учитывая тот факт, что с учетом разброса коэффициента передачи силового транзистора 16

силового и вспомогательных выпрямителей не требует добавочных затрат на обмотку трансформатора. В результате не требуется намотка дополнительных четырех обмоток, а мостовые схемы вспомогательных выпрямителей позволяют более полно использовать трансформатор по мощности по сравнению с двухполупериодны- ми схемами со средней точкой, что в совокупности позволяет выбирать сетевой трансформатор на значительно меньшую габарит ную мощность по сравнению с известным устройством и, соответственно, уменьшать его размеры, а следовательно, стоимость и потери в трансформаторе.

Формула изобретения

силовой части и по меньщей мере одной согласующей части, включенной в контур первого вспомогательного выпрямителя, каскад управления входом подключен к выходным выводам, выходом - к управляющему входу согласующей части регулирующего элемента, а питающими выводами - к выходу второго вспомогательного выпрямителя, причем входы всех выпрямителей подключены к соответствующим выводам вторич ной обмотки трансформатора, силовой выпрямитель выполнен по двухполупериодной схеме со средней точкой, а к выходу каждого выпрямителя подключены фильтры, отличающийся тем, что, с целью повышения

5 КПД и улучшения массогабаритных характеристик, транзистор силовой части регулирующего элемента подключен через фильтр к средней точке вторичной обмотки трансформатора, диоды силового выпрямителя анодами подсоединены к общей щине, а

0 катодами - к крайним выводам вторичной обмотки трансформатора.

2. Источник по п. 1, отличающийся тем, что конденсаторы фильтров одними из обкладок подключены к общей шине.