Источник вторичного электропитания постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/335 

(Л

X

Изобретение относится к электротех- HviKe, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение при проектировании источников вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является снижение габаритов и массы источника, уменьшение амплитуды пульсаций и повышение КПД путем обеспечения реверсивности напряжения на выходе дополнительного усилителя мощности по отношению к основному.

На чертеже представлена электричес кая схема устройства.

Источник вторичного электропитания содержит задающий генератор 1, выход которого через счетный триггер 2 подключен к входам основного усилителя 3 мощности. Кроме того,, выход задающего генератора через генератор 4 пилообразного напряжения и аналоговый сумматор на резисторах 5 и 6 подсоединен к вторым входам двух компараторов 7 и 8, первые входы которых подключены к первому 9 и второму 10 источникам управляющих напряжений, а выходы через логические элементы И 11-14 и элементы ИЖ 15 и 16 к входам дополнительного усилителя 17 мощности, выход которого соединен с первичной обмоткой трансформатора 18. Вторичная обмотка трансформатора 18 соединена последовательно с первич-

ной обмоткой силового трансформатора 19, выход которого через выпрямитель 20 и фильтр 21 соединен с выходными клеммами 22 и с первым входом усилителя 23 сигнала ошибки, второй вход которого подключен к выходу источника 24 опорного напряжения, а выход - к входу аналогового сумматора (резистору 6). Питается устройство от источника первичного питания (не по- казан). Для плавного выхода на режим источника используется блок 25.

Устройство работает следующим образом.

При подаче первичного питания за- питысвается задающий генератор 1, формирующий импульсы больщой скважности. Импульсы с выхода задающего генератора преобразуются счетным триггером 2 в прямоугольные со скважнос

тью два и, поступая на вход основного уси-пителя 3 мощности, обеспечивают его работу в двухтактном режиме. На выходе угнлите.пя 3 мощности форми

руется двухполярное прямоугольное напряжение, которое после суммирования с напряжением на вторичной обмотке трансформатора 18 преобразуется силовым трансформатором 19 до необходимого уровня, вьтрямляется, фильтруется и поступает на выходные клеммы, т.е. в нагрузку, а также сравнивается с источником 24 опорного сигнала на входах уси.пителя 23 сигнала ошибки.

Сигнал ошибки с выхода усилителя сигнала ошибки суммируется с пилообразным напряжением на резисторах 5 и 6 и поступает на вход компаратора 7 и 8.

В начальный момент времени напряжение на первых входах компараторов 7,8 близко к нулю, который обеспечивается блоком 25 плавного выхода на режим. При этом на выходе компаратора 8 присутствует сигнал О. Высокий уровень сигнала на выходе компаратора 7 открывает элементы И 11 и 12, элементы И 13 и 14 находятся при этом в запертом состоянии. На выходе элементов И 11 и 12 за счет поочередного их включения сигналами со счетного триггера 2 формируются прямоугольные импульсы, фаза которых с помощью логических элементов ИЛИ 15 и 16 выбирается таким образом, чтобы напряжение на вторичной обмотке трансформатора 18 вычиталось из выходного напряжения усилителя 3 мощности. Выходное напряжение вьтрямителя 20 при этом мало, чем обеспечивается малый , зарядный ток конденсатора 21 фильтра, а значит и милый зарядный ток через транзисторы усилителя 3 мощности.

Дальнейший рост суммарного значения напряжения на первых входах компараторов 7 и 8 приводит к достижению пилообразным напряжением уровня напряжения первого источника 9 управляющего сигнала.

Длительность выходного импульса компаратора 7 постепенно уменьшается, чем обеспечивается увеличение выходного напряжения выпрямителя 20, а следовательно, и всего источника. Дальнейший рост напряжения на первых входах компараторов 7 и 8 приводит к исчезновению импульсов на выходе компаратора 7 и по достижении второго источника управляющего сигнала 10 появляется сигнал на выходе компаратора 8, который поступает на элемен

ты И 13 и 1А, Фазировка выходного напряжения их выбрана таким образом чтобы напряжение на вторичной обмотке трансформатора 18 складывалось с выходным напряжением усилителя 3 мощности, т.е. выходное напряжение источника продолжает увеличиваться. По достижении выходным напряжением устройства уровня опорного напряжения источника 24 появляется сигнал на выходе усилителя сигнала ошибки который препятствует дальнейшему росту выходного напряжения, т.е. источник переходит в режим стабилизации. Блок 25 плавного выхода на режим при этом отключается и в дальнейшей работе участия не принимает.

В дальнейшем стабилизация выходного напряжения осуществляется изменением уровня суммарного напряжения на входах компаратора 7 и 8 усилителем 23 сигнала ошибки.

Величина входного напряжения, при котором происходит реверс (вычитание или суммирование) напряжения на выходе дополнительного усилителя мощности 17 (на трансформаторе 18), определяется уровнем напряжений на выходе источников 9 и 10 управляющего сигнала и источника 24 опорного напряжения.

Элементы, введенные в схему управления устройства, и связи между ними обеспечивают реверс напряжения дополнительного усилителя мощности, что при прочих равных условиях вдвое уменьшает величину этого напряжения и, следовательно, снижают массу и габариты устройства, уменьшают амплитуду пульсаций и повьш1ают ЮТД.

Формула изобретения

Источник вторичного электропитания постоянного напряжения, содержащий задающий генератор, выход которого подключен к входу генератора пилообразного напряжения и к входу счетного триггера, выходами, соединен

ного с входа ш основного усилителя мощности, силовой трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подсоединена к выходным клеммам и к первому входу усилителя сигнала ошибки, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, компаратор, первый вход которого соединен с выходом первого источника управляющего сигна

логических элементов И, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам счетного триггера, дополнительный усилитель мощности, выход которого подсоединен к первичной обмотке второго трансформатора, причем вторичная обмотка второго трансформатора последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора подключена к выходу основного усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов

и массы источника, уменьшения амплитуды пульсаций и повьш1ения КПД путем обеспечения реверсивности напряжения на выходе дополнительного усилителя мощности по отношению к основному,

в источник вторичного электропитания введены второй компаратор, второй источник управляющего сигнала, третий и четвертый логические элементы И, два логических элемента ИЛИ и аналоговый сумматор, причем первый вход второго компаратора соединен с выходом второго источника управляющего сигнала, входы аналогового сумматора подключены к выходам генератора пилообразного напряжения и усилителя сигнала ошибки, а выход - к вторым входам компараторов, выход второго компаратора подсоединен к вторым входам третьего и четвертого логических элементов И, а вьгходы всех логических элементов И подключены к соответствующим входам логических элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами дополнительного усилителя

мощности.

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в цепях питания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - снижение габаритов и массы источника. Источник содержит основной усилитель мощности 3 и дополнительный усилитель мощности 17. Обмотки трансформаторов 18 и 19 усилителей мощности соединены таким образом, что импульсное напряжение на входе выпрямителя 20 может либо увеличиваться по амплитуде, либо уменьшаться в зависимости от фазы сигнала усилителя 17, Фазиров- ка сигнала определяется компараторами 7,8, логическими элементами И 11-14 и ИЛИ 15,16. 1 ил.