Стабилизированный источник питания постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/613 

1А2

Изобретение относится к элект- ротехн гке, в частности к системам регулирования электрических величин с помощью полупроводниковых приборов, и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания.

Цель изобретения - упрощение схелы и повышение надежности. i На фиг.1 представлена функциональ- Iная схема предлагаемого стабилизированного источника питания постоянного напряжения; на фиг.2 - временные ди- 1 аграммы напряжений в различных точках I схемы.

I Предлагаемый стабилизированный ис- тсчник питания постоянного напряжения ; содержит сетевой трансформатор I, }вьтрямитель 2, регулирующий элемент |3, коммутирующий диод 4, дроссель 5, iвыходной вывод 6, общую шину 7, вход- jной конденсатор 8, узел 9 управления |И выходной конденсатор 10. Входные выводы выпрямителя 2 подключены к вторичной обмотке сетевого трансформатора 1, первый выходной вывод выпрямителя 2 соединен с первым силовым вьшодом регулирующего элемента 3. Второй выходной вьшод выпрямителя 2 подключен к общей шине 7 и к :одному из выводов входного конденса- 1 тора 8. Выход узла 9 управления сое- Iдинен с управляющим входом регулирую- ;щего элемента 3, а выходной конденсатор 10 включен между общей шиной 7 и выходным выводом 6. Первый выходной вьшод выпрямителя 2 подключен также к точке соединения коммутирующего диода 4 и дросселя 5, а другой вывод входного конденсатора 8 подключен к точке соединения регулирующего элемента 3 и коммутирующего диода 4.

Стабилизированный источник работает следующим образом.

К коммутирующему диоду 4 прикладываются два напряжения: с .одной стороны - напряжение (пульсирующее) от вьш рямителя 2 U,j (фиг.а), а с другой - напряжение. Up от регулирующего эле- мента 3 (нап ряжение -на входном кон- -. денсаторе 8) (фиг.26). Когда мгновенное значение выходного напряжения выпрямителя 2 и,, превьщгает уровень напряжения Up, коммутирующий диод 4 закрыт и энергия в нагрузку от сетевого трансформатора 1 поступает через вып рямитель 2 в течение времени ,, (фиг.2). Когда уровень постоянного

0

0

5

5

0

5

о

напряжения Up превьппает мгновенное значение выпрямленного напряжения U , коммутирующий диод 4 открыт и входной конденсатор 8 через открытый коммутирующий диод разряжается в нагрузку в течение времени (фиг.2). В это время регулирующий элемент 3 заперт.

В результате на вход дросселя 5 поступает напряжение с переменной составляющей (фиг,2в), которое далее сглаживается с помощью дросселя 5 и выходного конденсатора 10.

Изменяя проводимость регулирующего элемента 3 при помощи узла 9 управления, можно регулировать уровень постоянного напряжения Up и соответственно выходного напряжения.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом.

При отклонении выходного напряже ния от установленной величины из-за изменений входного напряжения узел 9 управления благодаря своей чувствительности к величине и фазе выходного напряжения воздействием на проводимость регулирующего элемента 3 и изменяет ее так, чтобы изменение высокого напряжения было скомпенсировано.

Например, при увеличении выпрямленного напряжения U,., т ровень постоянного напряжения регулирующего элемента 3 Up уменьшается. При этом среднее значение напряжения на дросселе 5 и соответственно выходного напряжения остается неизменным.

Особенностью предлагаемого стабилизированного источника питания является совместная работа выпрямителя 2 и регулирующего элемента 3 на общую разгрузку. В данном устройстве напряжение и энергия поступает на нагрузку через дроссель 5 непрерьгоно без провалов напряжения до нуля, что обеспечивает малый уровень пульсаций выходного напряжения и высокое быстродействие стабилизированного источника питания.

Регулирующий элемент 3 полностью нагружен только в течение небольшого отрезка времени (фиг.2), что обеспечивает его мощность рассеяния, высокий КПД источника, а также малые габариты. Поддержание неиз- менным выходного напряжения по уровню среднего значения напряжения на входе дросселя 5 приводит к стабилизации КПД при колебаниях входного

Л

/

) Up

П

-«

А

I/

v

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания. Цель изобретения - упрощение схемы и иовьшение надежности. Когда мгновенное значение выходного напряжения выпрямителя 2 превышает уровень напряжения заряженного входного конденсатора 8, коммутирующий диод 4 заперт и энергия в нагрузку от сетевого трансформатора 1 поступает через выпрямитель 2. Когда же значение выпрямленного напряжения снижается до величины, меньшей напряжения заряженного конденсатора 8, коммутирующий диод 4 отпирается и входной конденсатор 8 через него разряжается в нагрузку. В это время регулирующий элемент (РЭ) 3 заперт. В результате на вход дросселя 5 поступает напряжение с переменной составляющей, которое далее сглаживается с помощью дросселя 5 и выходного конденсатора Щ 10. Изменяя проводимость РЭ 3 при помощи узла управления 9, можно регулировать уровень напряжения на РЭ 3 и, следовательно, на входном конденсаторе 8, за счет чего и осуществляется - стабилизация выходного напряжения. 2 ил. (Л

.«

.л

N /

л

/