Стабилизирующий источник питания Советский патент 1988 года по МПК G05F1/577 

00

4;

со

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электроснабжения радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения N дополнительных стабилизированных напряжений.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного стабилизирующего источника питания.

Источник питания содержит блок 1 управления, регулируемый преобразователь 2 напряжения, снабженный выходным трансформатором 3 с первичной обмоткой 4, основной вторичной обмоткой 5 и дополнительными вторичными обмотками 6.1,...6.N, нерегулируемый преобразователь 7, снабженный выходным трансформатором 8 с первичной обмоткой 9 и вторичными обмотками 10.1,...10.N, основной выпрямитель 11, первую группу дополнительных выпрямителей 12.1,...,12.N, вторую группу дополнительных выпрямителей 13.1,...,13.N, основной фильтр 14, дополнительные фильтры I5.1,...,15.N.

На схеме также отмечены выводы 16 и 17 для подключения полюсов первичной питающей сети постоянного тока, выводы 18 и 19 для подключения основной нагрузки, выводы 20.1, 21.1 и 20.N, 21.N для подключения первой и N-й дополнительных нагрузок. Выводы 17, 19 и 21.1-21.N связаны с шиной нулевого потенциала. Регулируемый преобразователь 2 напряжения соединен питающим входом с выводами 16 и 17. Вход основного выпрямителя 11 соединен G вторичной обмоткой 5 выходного трансформатора 3 регулируемого преобразователя 2 напряжения, один из выходных выводов - с выводом 16, а другой - с входным потенциальным выводом основного фильтра 14. Выход блока 1 управления соединен с управляющим входом регулируемого преобразователя 2 напряжения, а вход - с выходом основного фильтра 14 и с выводами 18 и 19. Иитающий вход нерегулируемого преобразователя 7 напряжения включен параллельно питающему входу регулируемого преобразователя 2 напряжения. Вход каждого из дополнительных выпрямителей 12.1 -12.N соединен с соответствующей из дополнительных вторичных обмоток 6.1-6.N выходного трансформатора 3 регулируемого преобразователя 2 напряжения, а вход каждого из дополнительных выпрямителей 13.1 -13.N - с соответствующей из вторичных обмоток 10.1 -10.N выходного трансформатора 8 нерегулируемого преобразователя 7 напряжения. Выходные цепи каждой пары дополнительных в)1прямителей, относящихся к разным группам (например, выпрямителей 12.1 и 13.1, 12.N и 13.N), включены последовательно между выводом 16 и входным потенциальным выводом соответствующего из дополнительных фильтров 15.1 -15.N.

5

соединенного выходом с соответствующей из пар выводов для подключения дополнительных нагрузок {например с выводами 20.1 и 21.1, 20.N и 21.N).

Источник питания работает следующим образом.

Входное напряжение Е складывается с напряжением вольтдобавки, трансформируемым во вторичные обмотки 5 и 6.1-6.N выходного трансформатора 3 регулируемого

0 преобразователя 2 напряжения. Суммирование напряжений в канале, охваченном обратной связью, осуществляется выпрямителем 11, а в остальных N каналах - выпрямителями 12.1 -12.N. Напряжение с выхода выпрямителя 11 через фильтр 14 поступает на выводы 18 и 19 и на вход блока 1 управления. В последнем осуществляется импульсная модуляция сигналов, подводящихся к управляющему входу регулируемого преобразователя 2 напряжения. Таким

0 образом, в канале, охваченном обратной связью, выходное напряжение поддерживается стабильным.

В дополнительных N каналах посредством выпрямителей 12.1.- 12.N и 13.1 - 13.N входное напряжение Е суммируется с напря5 жениями соответствующих вторичных обмоток 6.1-6.N и 10.1 -10.N выходных трансформаторов 3 и 8 регулируемого преобразователя 2 и нерегулируемого преобразователя 7. Полученное суммарное напряжение фильтруется фильтрами 15.1 -15.N. Коэффициенты трансформации трансформа- гора 8 подбираются такими, чтобы в дополнительных каналах выходные напряжения также оставались стабильными при отклонениях входного напряжения Е и изменениях напряжений на выходах выпрямителей 12.1 - 12.N, вызванных отработкой регулируемым преобразователем 2 указанного отклонения.

Определим, при каких условиях имеет место стабилизация напряжений на выходах дополнительных каналов.

Выходное напряжение Vo основного канала определяется как

Vo Е + ПоЕКз const,(I)

где По - коэффициент трансформации транс- 5форматора 3 по основному каналу, т.е. между обмотками 5 и 4; Кз - коэффициент заполнения преобразователя 2 напряжения, выполненного, например, с щиротно-импульс- ным регулированием.

0 Для выходного напряжения V, любого дополнительного i-ro канала справедливо соотношение

V,- Е+п,-КзЕ + К.-Е,(2)

5 где п/ - коэффициент трансформации трансформатора 3 по i-му дополнительному каналу, т.е. между обмотками 6.1 к 4.

0

5

0

К, - коэффициент трансформации трансформатора 8 по i-му дополнительному каналу, т.е. между обмотками 13.1 и 9.

Выразив Кз из (1) и подставив в (2), после несложных преобразований получаем

полюса первичной питающей сети, а другой - с входным потенциальным выводом фильтра, блок управления, соединенный выходом с управляющим входом регулируемого преобразователя напряжения, а входом - с выходом фильтра и с выводами для подключения нагрузки, один из которых связан с шиной нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью рас- щирения функциональных возможностей пуличины, кроме Е, постоянные. Следователь- 10 тем получения N дополнительных стабили- но, выходное напряжение V, постоянное, зированных напряжений, в него введены

нерегулируемый преобразователь напряжения с выходным трансформатором, имеющим N вторичных обмоток, 2N дополнитель- tc ных выпрямителей и N дополнительных фильтров, а выходной трансформатор регулируемого преобразователя напряжения выполнен с N дополнительными вторичными обмотками, причем питающий вход нерегулируемого преобразователя напряжения питания из-за использования структуры по- 20 включен параллельно питающему входу регу- строения с вольтдобавкой выполним, при лируемого преобразователя напряжения,

вхрд каждого из N дополнительных выпрямителей первой группы соединен с соответствующей дополнительной вторичной обмоткой выходного трансформатора регулируемого преобразователя напряжения, а вход каждого из N дополнительных выпрямителей второй группы - с соответствующей Стабилизирующий источник питания, со-вторичной обмоткой выходного трансформадержащий регулируемый преобразователь на- тора нерегулируемого преобразователя напряжения, снабженный выходным трансфор- зо пряжения, выходные цепи каждой пары до- матором и соединенный питающим входом полнительных выпрямителей, относящихся к

V, Е (1+К, - -) + -V,. (3) В правой части выражения (3) все веесли член

+ -ёравен нулю. Для этого должно выполняться равенство

v и,- 1

- (4)

Таким образом, предложенный источник

этом обеспечивается стабилизация выходных напряжений одновременно по всем каналам.

Формула изобретения

25

25

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения N дополнительных стабилизированных напряжений. Устройство содержит основной канал с регулируемым преобразователем 2 напряжения, выходным трансформатором 3, выпрямителем II, подключенным к вторичной обмотке 5, и фильтром 14. Этот канал охвачен обратной связью через блок I управления. Дополнительные N каналов реализованы путем введения в устройство нерегулируемого преобразователя 7 напряжения, выходного трансформатора 8, дополнительных выпрямителей 12i - 12N и 13i - 13N, дополнительных фильтров 15) - 15N, а также выполнения трансформатора 8 с N вторичными обмотками, а трансформатора 3 - с N дополнительными вторичными обмотками. При этом выходные цепи каждой пары дополнительных выпрямителей, относящихся к разным группам, включены последов ательно между потенциальным полюсом первичной питающей сети и входным потенциальным выводом соответствующего дополнительного фильтра. При соответствующем выборе коэффициентов трансформации трансформатора 8 выходные напряжения дополнительных каналов так же, как и выходное напряжение основного канала, остаются стабильными при отклонениях входного напряжения Е и изменениях напряжений на выходах выпрямителей 12| - 12N, вызванных отработкой регулируемым преобразователем 2 указанного отклонения. 1 ил. (О (Л

с выводами для подключения полюсов первичной сети постоянного тока, один из которых связан с щиной нулевого потенциала, выпрямитель, вход которого соединен

разным группам, включены последовательно между выводом для подключения потенциального полюса первичной питающей сети и входным потенциальным выводом соответстс вторичной обмоткой выходного трансфор- 35 вующего дополнительного фильтра, соединен- матора регулируемого преобразователя на-ного выходом с выводами для подключепряжения, один из выходных выводов - с ния соответствующей дополнительной навыводом для подключения потенциального

разным группам, включены последовательно между выводом для подключения потенциального полюса первичной питающей сети и входным потенциальным выводом соответстгрузки.