Источник стабилизированного напряжения постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02M7/17 G05F1/563 

4

o

00

со

Од

Изобретение относится к электро- {технике и предназначено для реализа- |ции вторичного электропитания, преи- мущественно в системах радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повьшение стабильности выходного напряжения и улучшение массогабаритных показателей.

На чертеже представлена функцио- ;нальная схема устройства. : Источник стабилизированного на- пряжения содержит силовой трансформатор 1 с несколькими выводами 2-5, причем вывод 2 подключен к средней точке конденсаторного фильтра 6, выполненного в виде двух последовательно соединенных конденсаторов 7 и 8 а другие выводы 3 - 5 к соответствующим анодам вьтрямительных элементов :9 - 11. Выпрямительньй элемент 9 является неуправляемым диодом, а выпрямительные элементы 10 и 11 - фототиристорами соответствующих оптопар 12 и 13. Управление фототиристорами 10 и 11 производится с помощью свето- диодов 14 и 15 оптопар 12 и 13, Катоды всех вьшрямительных элементов объединены и подключены к крайнему выводу конденсатора 7 конденсаторно- iro фильтра 6, а крайний вывод конденicaTopa 8 через диод 16 подключен к выводу 5 силового трансформатора 1 . К выводам конденсаторного фильтра 6 подключен компенсационный стабили- затор 17, имеющий клеммы для подклю- чения нагрузки 18. К средней точке конденсаторного фильтра 6 подключен положительным входом формирователь 19 управляющих напряжений, соединенный отрицательным входом к крайнему выводу конденсаторного фильтра 6. Выходы формирователя 19 управляющих напряжений соединены -с необъединенными входными выводами соответствз ю- щих измерительных элементов 20 и 21, объединенные входные выводы указанных измерительных элементов подключены к положительному выводу источника 22 опорного напряжения. Отрицательный вывод источника 22 опорного напряжения соединен с крайним: выводом конденсатора 8 конденсаторного фильтра 6. Выходы измерительных элементов 20 и 21 подключены к соответствующим светодиодам 14 и 15 оптопар 12 и 13.

Источник работает следующим образом.

д о 5 0 5

0

5

0

5

При подаче на первичную обмотку силового трансформатора 1 переменного напряжения напряжение с вторичной обмотки после выпрямления заряжает конденсаторы 7 и 8 фильтра 6. В полупериоды входного напряжения, когда диод 16 открыт, напряжение с выводов 2 и 5 прикладывается к конденсатору 8, При этом величина этого напряжения определяется переменным входным напряжением и падением напряжения на вторичной обмотке трансформатора 1 (между выводами 2 и 5) и на диоде 16 от тока нагрузки. Напряжение с кон- 8 подается на формирователь 19 управляющих напряжений, на выходе которого формируется ряд управляющих постоянных напряжений, поступающих на соответствующие входы измерительных элементов 20 и 21. Эти напряжения в измерительных элементах 20 и 21 сравниваются с напряжением источника 22 опорного напряжения. Те из измерительньсх элементов, на объединенных входах которых потенциал больше, чем поступающих с соответствующих выходов формирователя 19, срабатывают и подают на управляющие цепи оптопар 14 и 15 отпирающий сигнал При этом открывается, получивший отпирающий сигнал фототиристор той оп- топары, которая подключена к большему числу витков вторичной обмотки. Другие фототиристоры, также получившие отпирающий сигнал, и диод 9 закрыты напряжением, равным разности напряжений на катоде открытого фототиристора и на анодах предыдущих ему фототиристоров и диода 9. При этом напряжение с вывода 2 и с одного из выводов, подключенного к открытому фототиристору, прикладывается к конденсатору 7. Напряжения с конденсаторов 7 и 8 поступают на вход компенсационного стабилизатора 17. Значения напряжений на выходе формирователя 19 задаются таким образом, чтобы в режиме холостого тока и при максимальном входном напряжении, при заданном значении напряжения на источнике 22 опорного напряжения, все измерительные элементы быпи отключены и все оптотиристоры закрыты. При этом на вход компенсационного стабилизатора 17 поступает сумма напряжений, снимаемых с наименьшего числа витков вторичной обмотки силового трансформатора 1, выпрямпенного диодом 9, и полностью с вторичной обмотки трансформатора 1, выпрямленного диодом 16.

Если--возрастает выходной ток или уменьшается входное переменное напряжение источника, то напряжение

.на конденсаторе 8 уменьшается и соответственно падает величина напряжений на выходе формирователя 19. Эти напряжения сравниваются измерительными элементами с напряжением источ- ника 22 опорного напряжения, и при достижении соответствующим из этих напряжений порога срабатывания определенного измерительного элемента, этот элемент срабатывает и подаёт на управляющую цепь соответствующего фотстиристора отпирающий сигнал. Фототиристор, открываясь, подключает большее число витков. При максимальном токе в нагрузке 18 и при наименьшем входном напряжении источника, на пряжение на конденсаторе 8 оказывается минимальным, что приводит к открыванию измерительного элемента 21. При этом открывается фототиристор 11 подключающий наибольшее число витков вторичной обмотки силового трансформатора 1. Таким образом, входное напряжение стабилизатора 17, равное сумме напряжений на конденсаторах 7

.и 8, поддерживается достаточным для осуществления процесса стабилизации путем изменения составляющей входного напряжения на конденсаторе 7.

Выполнение конденсаторного фильтра 6 в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, на одном и з которых формируется напряжение, учитывающее изменение входного переменного напряжения и тока нагрузки источника, позволяет исключить датчи тока из выходной цепи стабилизатора 17 и тем самым повысит.ь коэффициент стабилизации. Помимо этого подключение конденсаторного фильтра 6 через диод 16 к крайнему вьшоду вторичной

0

5

обмотки СИЛОВОГО трансформатора 1 позволяет реализовать двухполупери- одное выпрямление. При зтом улучшается использование трансформатора и снижается его вес и габариты.

Формула изобретения

Источник стаб11лизированного напряжения постоянного тока, содержащий компенсационный стабилизатор напряжения, подключенный входами к конденсаторному фильтру, первьй вывод которого подключен к объединенным катодам выпрямительных элементов, анодами соединенных с .соответстэующ1 ми выводами вторичной обмотки силового трансформатора, причем один из крайних выпрямительных элементов является диодом, а остальные - управляемыми вентилями, подключенными к выходам соответствующих измерительных элементов, одним входом соединенных с поло- KHTejibHbiM выводом источника опорного напряжения, отрицательный вывод которого подключен к второму выводу конденсаторного фильтра, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повыше- Q ния стабильности выходного напряжения и улучшения массогабаритных показателей, конденсаторньй фильтр выполнен в виде двух последовательно соединенных конденсаторов и подключен средней точкой к дополнительно введенной секции вторичной обмотки силового трансформатора и положительному входу формирователя управляющих напряжений, выходы которого соединены с соответствующими другими входами

0

5

5

0

измерительных элементов, а второй

вывод конденсаторного ф шьтра соеди- . нен с отрицательным входом формирователя управляющих напряжений и подкчю- чен к аноду введенного диода, катод которого соединен с анодом крайнего управляемого вентиля, причем управляемые вентили выполнены в виде фототиристоров, управляемых светодиодами.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для реализации вторичного электропитания, преимущественно в системах радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения повышение стабильности выходного напряжения и улучшение массогабарнтньпс показателей. Вьтолнение конденсаторного фильтра 6 в виде двух последовательно соединенных конденсаторов 7, 8, введение дополнительно формирователя управляющих напряжений 19 позволяет исключить датчик тока из выходных цепей стабилизатора. Информа- ционньй сигнал об изменении входного напряжения и тока потребления снимается непосредственно с конденсатора 8 конденсаторного фильтра 6, а суммарное напряжение конденсаторов 7 и 8 поддерживается неизменным. Кроме того, подключение конденсаторного фильт-j ра 6 через диод 16 к крайнему выводу 5 вторичной обмоткц силового трансформатора 1 позволяет реализовать двухполупериодное выпрямление. 1 ил. (Л