Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК G05F1/46 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры стабилизированным напряжением.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение массогабарит- ньгх показателей.

На фиг. 1 представлена структур-, ная схема предложенного стабилизатора; на фиг. 2 и 3 - эпюры напряже НИИ на обмотках трансформаторов и на входе фильтра.

Стабилизатор содержит вьшрямитель 1 с фильтром 2, вход которого подключен к входным вьгоодам, а выход - к входам питания усилителей 3 и 4 мощности. Усилители 3 и 4 мощности выполнены по схеме двухтактного преобразователя с выходными трансформаторами .5 и 6. Вторичные обмотки трансформа торов 5 и 6 подключены к входам выпрямительного узла 7, вьшолненного в виде двух мостовых вьтрямителей 8 и 9 5, выходы которых соединены между собой и подключены к входу фильтра 1 выходом соединенного с выходными выводами. Генератор 11 прямоугольных импульсов подключен к управляющему входу усилителя 3 мощности и к вход цепи 12 сдвига фазы. Узел 13 обратной связи, осуществляющий широтно- импульсную модуляцию, входом подключен к выходным выводам, а выходом - к первому входу у:зла 14 согласования другой вход которого подключен к выходу цепи 12 сдвига фазы. Выход узла 14 согласования соединен с з равляю- щим входом усилителя 4 мощности. Вторичная обмотка трансформатора 5 усилителя 3 мощности рассчитана на номинальное выходное напряжение при максимальном входном, а вторичная обмотка, трансформатора ,6 усилителя 4 мощности - при минимальном входном напряжении. Автономный вьшрямитель- ный маломощный блок 15 предназначен для питания генератору 11.

Стабилизатор работает следующим образом.

На вход выпрямителя 1 подают переменное напряжение от сети, которое вьтрямляется и сглаживается конденсатором фильтра 2 и подается для питания усилителей 3 и 4 мощности.

С выхода генератора 11 прямоугольные импульсы поступают на вход уси0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лителя 3 мощности и далее на трансформатор 5. Прямоугольные импульсы с генератора 11 поступают также на цепь 12 сдвига фазы, которая сдвигает фазу импульса на 90° . Сигцал со сдвинутой фазой поступает на узел 14 согласования, в котором происходит синхронизация этого сигнала с сигналом, поступающим с выхода узла 13 обратной связи. В результате на вход усилителя 4 мощности поступают прямоугольные импульсы, ширина которых изменяется в зависимости от изменения входного сетевого напряжения или от изменения сопротивления нагрузки на выходе фильтра 10, причем ширина импульса должна быть не менее паузы импульса на выходе вьшрямителя 8 вьтрям г/ельного узла 7. С усилителя 4 мощности сигнал подается на трансформатор 6 и через вьшрямитель 9 - на вход фильтра 10. Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи широтно- импульсной модуляции, что повьш1ает КПД, улучшает массогабаритные показатели при низком уровне пульсаций на выходе.

Ввиду того, что коэффициент трансформации трансформатора 6 больше коэффициента трансформа1Д1и трансформатора 5, напряжение на входе фильтра 10 определяется амплитудой напряжения на выходе вьтрямителя 9 в момент возникновения импульса на выходе трансформатора 6 и амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 8 в момент возникновения паузы на выходе трансформатора 6.

На фиг. 3 представлены эпюры напряжений на выходе выпрямителей 8 и 9 и входе фильтра 10. На входе фильтра 10 в момент времени t:, - t напряжение определяется амгшитудой напряжения выпрямителя 9., а в моменты времени t - t - амплитудой напряжения вьтрямителя 8.

С целью обеспечения симметричного режима работы трансформаторов 5 и 6 в стабилизаторе усилители 3 и 4 мощности выполнены по дв тстактной схеме, а вьшрямители 8 и 9 - по схеме мостового выпрямителя. В результата этого длительность положительных импульсов на вторичных Обмотках трансформаторов 5 и 6 всегда равна длительности отрицательных импульсов, т.е.

осуществляется симметричное перемаг- ничивание сердечников трансформаторов, что приводит к снижению потерь мощности и увеличению КПД. ,

СГтабилизатор постоянного напряжения позволяет повысить КПД и улучшить массогаба ритные показатели на 25-35% по сравнению с известным устройством при сохранении на выходе низкого-уровня пульсаций. Возможно некоторое увеличение .йульсации при задании большого изменения входного сетевого напряжения (изменение ном. сети ±23%).

Формулаизобретения

Стабилизатор постоянного напряже- 1ШЯ, содержащий два усилителя мощности с выходными трансформаторами, вторичные обмотки которых подключены к входам выпрямительного узла, вькодрм через фильтр соединённого с выходными выводами, входной вьшрямитель с фильтром, входом подключенный к входным вьшодам, а выходом - к входам питания усилителей мощности, генератор прямоугольных импульсов, вы

,

s

0 О

ход которого подключен к управляющему входу первого усилителя мощности и к входу цепи сдвига фазы, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения массогаба- ритных показателей, в него введен узел обратной связи, осуществляющий широтно-импульсную модуляцию и узел

Q согласования, усилители мощности выполнены по схеме двухтактного преобразователя, выпрямительный узел зы- полнен в виде двух мостовых выпрямителей, входы которых являются входами вьтрямительного узла, а выходы соединены между собой и являются его выходом, причем узел обратной связи входом подключен к выходным вьшодам, а выходом - к первому входу узла согласования, другой вход которого подключен к выходу цепи сдвига фазы, выход узла согласования соединен с управляющим входом второго усилителя мощности, вторичная обмотка которого рассчитана на номинальное выходное напряжение при минимальном входном напряжении, а вторичная обмотка трансформатора первого усилителя мощности рассчитана на номинальное выходное напряжение при максимальном входном.

5

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры стабилизированным напряжением. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение весогабаритных показателей. На вход выпрямителя 1 поступает переменное входное напряжение, которое после выпрямления сглаживается фильтром 2 и поступает для питания усилителей 3 и 4 мощности. С выхода генератора 7 прямоугольные импульсы поступают на вход усилителя 3 мощности непосредственно, а на вход усилителя 4 мощности - через цепь 12 сдвига фазы и узел 14 согласования, на который поступает также сигнал с выхода узла 13 обратной связи. В результате на вход усилителя 4 мощности поступают широтно-модулированные импульсы. Напряжение на входе фильтра 10 определяется амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 9 в момент возникновения импульса на выходе трансформатора 6 и амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 8 в момент возникновения паузы на выходе трансформатора 6. Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи широтно-импульсной модуляции, что повышает КПД и улучшает массогабаритные показатели. С целью обеспечения симметричного режима работы трансформаторов 5 и 6, что также приводит к увеличению КПД, усилители 3 и 4 мощности выполнены по двухтактной схеме. 3 ил.

Вьи.5

Вых.6

Вх,10

Фиг. 2

I I

гчи

N I fi (

-|-нтж