Стабилизирующий источник электропитания Советский патент 1989 года по МПК H02M3/335 

1513579

17, при этом длителность импульсов схемы 7 управления плавно увеличивается. Вместе с полным ззрядом конденсатора 16 происходит включение источ- вика. Для ускорения разряда конденсатора 16 и восстановления узла мягкого включения 8 введены диод 22 и резистор 21, которые увеличивают ток разряда при том же значении напряжения.

1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устройств вычислительной техники. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик за счет увеличения быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличения тока, потребляемого от вспомогательного источника питания узлом мягкого включения и без ухудшения глубины восстановления узла. Источник содержит регулируемый инвертор 2, трансформатор 3, схему 7 управления, узел 8 мягкого включения, вспомогательный источник 9 питания. Перед включением источника конденсатор 16 разряжен, его заряд начинается током двухполюсника 17, при этом длительность импульсов схемы 7 управления плавно увеличивается. Вместе с полным зарядом конденсатора 16 происходит включение источника. Для ускорения разряда конденсатора 16 и восстановления узла мягкого включения 8 введены диод 22 и резистор 21, которые увеличивают ток разряда при том же значении напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к злектро- технике и может бвть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устрой ств вычислительной техники.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик за счет увеличения быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличени тока, потребляемого от вспомогательного источника питания узлом мягкого включения, и без ухудшения глубины восстановления узла.

На чертеже представлена функцио- нальная схема стабилизирующего источника электропитания.

Стабилизирующий источник электропитания содержит входные выводы , транзисторный регулируемый инвертор 2 выходной трансформатор 3, выпрямитель 4, фильтр 5, выходные выводы 6р схему 7 управления, узел 8 мягкого включения, вспомогательный источник 9 питания. Схема 7 управления содержит первый вход 10 для слежения за величиной выходного напряжения источника на выводах 6, первый выход 11 для выдачи импульсов на управляющий вход 12 транзисторного регулируемого ин- вертора 2, второй вход 13 для обеспечения мягкости включения, второй выход 14 для восстановления узла мягкого включения и питаю1ций вход 5 Узел 8 мягкого включения содержит

конденсатор 16, токозадающий двухполюсник 17, первый транзистор 18, второй транзистор 19, резистор 20, цепочку из последовательно coeдинeнi ыx резистора 21 и диода 22, включенную между коллекторами первого и второго транзисторов. Вспомогательный источ- ние 9 питания содержит входные выводы 23 и выход 24,

Стабилизирующий источник электро- питания работает следующим образом,

В установившемся режиме работы напряжение на входных выводах 1 преобразуется транзисторным регулируемым инвертором 2 в серию импульсов повышенной частоты, которая передает ся через выходной трансформатор 3 на вход выпрямителя 4 с измененной ам- политудой и гальванической-развязкой и далее после сглаживания фильтром 5 поступает на выходные выводы 6, В схеме 7 управления происходит сравнение поступившего на первый вход 10 выходного напряжения стабилизирующего источника электропитания с напряжением внутреннего источника опорного напряжения, усиление усилителем обратной связи полученного сигнала рассогласования, игаротно-импульсная модуляция этого усиленного сигнала и выдача через первый выход 11 нм- пульсов автоматически изменяемой длительности для управления через вход 12 транзисторным регулируемым инвертором 2 таким образом, чтобы любое изменение величины выходного напряжения источника компенсировалось изменением длительности импульсов, т,е чтобы осуществлялась стабилизация выходног,о напряжегмя Вспомогательный источник 9 питания, как ,правило, представляет собой преобразователь постоянного напряжения и вырабатывает на своем выходе 24 напряжение . для питания как узла В мягкого включения, так и схемы 7управления, по- ступаюЕ1ее на ее питающий вход 15, Схема 7 управления построена так, чт не ее втором выходе 4 высокий уровень (т,ес Hajm4He сигнала) появляется, когда надо запирать стабилизирующий источник электропитания и приступить к восстановлению угла из мяг- кого включения , а низкий уровень (т,е, отсутствие сигнала) - когда надо чтобы стабилизирующий источник электропитания был бы включенным, В качестве второго входа 13 используется такая точка схемы 7 управления, понижение потенциала которой приводит к уменьшению ширины импульсов и следовательно, к умен1 шени о величи.ны выходного напряжения стабилизирующего источника электропитания, повьппение потенциала - соответственно к увеличению ширины импульсов и величины выходного напряжения. При этом при достаточно малом напряжений на втором

входе 13 происходит пропадание им- 1

пульсов и выходного напряжения полностью, В качестве второго входа 13 может использоваться, например, вывод источника опорного-напряжения схемы 7 управления,

В установившемся режиме работы сигнал на втором выходе 14 схемы 7 управления отсутствует, транзисторы 18 и 19 заперты, конденсатор 16 заряжен до максимального напряжения, определяемого либо напряжением вспомо10

шой, а ток двухполюсника 17 - достаточно малым, чтобы скорость нарастания напряжения конденсатора 16 (а следовательно, и скорость увеличения ширины импульсов) была бы достаточно малой, чтобы в силовой цепи транзисторного регулируемого инвертора 2, выходного трансформатора 3, выпрямителя 4 составляющая тока для заряда ко щенсатора фильтра 5 была бы незначительной.

Процесс включения заканчивается J2 завершением заряда конденсатора 16,

В случае выработки сигнала на втором выходе 14 схемы 7 управления (что бывает, например, при включении ста- гательного источника 9 питания, либо 20 билизирующего источника питания или конкретной схемой 7 управления со сто- при срабатывании защиты) током этого роны второго входа 13, В этом режиме

сигнала открывается транзистор 19, который эмиттерным током открывает и транзистор 18, Начинается процесс

узел 8 мягкого втслючения влияния на дпительность импульсов не оказывает

и она определяется условиями наличия 25 разряда конденсатора 16 через транзистор 18, Базовый ток транзистора 18 при этом определяется суммой двух токов: тока через резистор 21 и тока через резистор 20, При этом ток четания, конденсатор 16 находится в раз-зо рез резистор 20 является почти неизстабилизадии выходного напряжения стабилизирукхдего источника питания, I В режиме, предшествуняцем началу стабилизирующего источника электропиряженном состоянии, В режиме включения могут быть два случаш, В первом случае при появлении напряжения на входных выводах 1, когда появляется и напряжение на выходе 24 вспомогательного источника 9 питания, сигнал на втором выходе 14 схемы 7 управления отсутствует и транзисторы 18 и 19 остают.ся непроводящими. Во втором случае при заблаговременном наличии пи- Q меньше суммы напряжений эмиттер-база

тания транзисторы 18 и 19 открыты сигналом с второго выхода 14 схемы 7 управления, импульсы на первом выходе схемы 7 управления, а также натранзистора 18 и .эмиттер-коллектор транзистора 19, ток через резистор 21 исчезает, так как диод 22 не пропускает ток в обратном направлении, пряжение на выходных выводах 6 стаби- . Сопротивление резистора 20 выбирает- лизирующего источника электропитания от- ся достаточно большим, Чтобы ток сутствуют, и процесс включения начинает- через него от выходного напряжения ся снятием сигнала на втором выходевспомогательного источника 9 питания

схемы 7 управления, из-за чего тран-был бы минимально необходимым для

зисторы 18 и 19 запираются, В обоих Q удержания транзистора 18 в достаточх. случаях начинается процесс заряда кон-но глубоком насыщении при уже разденсатора 16 током токо задающего двухполюсника 17, в ходе которого напряжение на конденсаторе 16 и длитeл з- ность импульсов на первом выходе 11 базовый ток транзистору 18 и этим

схема 7 управления плавно увеличивает- же - большой коллекторный ток тран- ся, .

Величина емкости конденсатора 16 обычно выбирается достаточно больряясенном конденсаторе 16, Сопротивление резистора 21 выбирается достаточно малым, чтобы обеспечить большой

зистору 18 для быстрого разряда конденсатора 16. Таким образом, процесс р азряда конденсатора 16 происходит с

шой, а ток двухполюсника 17 - достаточно малым, чтобы скорость нарастания напряжения конденсатора 16 (а следовательно, и скорость увеличения ширины импульсов) была бы достаточно малой, чтобы в силовой цепи транзисторного регулируемого инвертора 2, выходного трансформатора 3, выпрямителя 4 составляющая тока для заряда ко щенсатора фильтра 5 была бы незначительной.

Процесс включения заканчивается J2 завершением заряда конденсатора 16,

В случае выработки сигнала на вто ром выходе 14 схемы 7 управления (чт бывает, например, при включении ста- билизирующего источника питания или при срабатывании защиты) током этого

сигнала открывается транзистор 19, который эмиттерным током открывает и транзистор 18, Начинается процесс

5

манным, а ток через резистор 2 I зависит от напряжения на конденсаторе 16, При большом напряжении на конденсаторе 16 ток через диод 22 и резистор 2 тоже имеет большую величину. При малом напряжении на конденсаторе 16 ток через диод 22 и резистор 21 также имеет малую ве,г1ичину. Когда, напряжение на конденсаторе 16 становится

базовый ток транзистору 18 и этим

ряясенном конденсаторе 16, Сопротивление резистора 21 выбирается достаточно малым, чтобы обеспечить большой

же - большой коллекторный ток тран-

зистору 18 для быстрого разряда конденсатора 16. Таким образом, процесс р азряда конденсатора 16 происходит с

током, значительно превышающим значение, которое имело бы место при отсутствии диода 22 и резистора 21 при том.же токе сигнала с второго выхода 14 схемы 7 управления,- Это обеспечивает быстроту разряда конденсатора 16 и быстроту восстановления узла 8 мягкого включения для повторной работы, а если запирание транзисторного регулируемого инвертора 2 при авариях происходит схемой 7 управления только через узел 8 мягкого включения то и быстроту срабатывания защиты. Ток, потребляемый при этом от вспомогательного источника 9 питания уз- лом 8 мягкого включения, а также ток от сигнала на втором выходе 14 схемы 7 управления -имеют небольшую величину, т.е. схема является экономичной по потребляемому току. За счет того, что коллектор транзистора 19 через резистор 20 подключен к вспомога тель ному источнику 9 питания, схема обеспечивает также небольшую величину на. пряжения насыщения транзистора 18 и этим - достаточную улубину разряда конденсатора 16.

I

Таким образом, наличие резистора

21 и диода 22 обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик стабилизирующего источника электропитания за счет увеличения быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличения тока, потребляемого о вспомогательного исто чника питания узлом мягкого включения, и без - ухудшения глубины восстановления узла.

Формула изобретения Стабилизируюш 1Й источник электропитания, содержащий транзисторный ре- гулиру.емый инверто р с выходным трансформатором, через выпрямитель и фильтр подключенный к выходным выводам, схему управления, первым входом подключенную к одному-из выходных выводов, а первым выходом - к управляющему входу транзисторного регулируе- мого инвертора, узел мягкого включения с конденсатором на выходе и вклю- ченным параллельно ему коллектор-эмиттерным переходом первого транзистора, где коллектор первого транзистора под-, ключей к второму входу схеьат управления и к одному из выводов токозадаю- щего двухполюсника, база первого тран-

зистора соединена с эмиттером второго транзистора, база которого связана, с вторым выходом схемы управления, а коллектор через резистор.соединен d вспомогательным источником питания,

входом подключенный к выводам стабилизирующего источника электропитания, а выходом -/с питающим .входом схемы управления и с другим вьшодом токозадающего двухполюсника, отличающ и и с я тем, ЧТО, С цепью улучшения эксплуатационных характеристик за счет увеличения быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличения тока, потребляемого от вспомогательного источника питаьшя узлом мягког о

включения, и без ухудшения -глубины восстановления узла, между коллекторами первого и второго транзисторов подгшючена цепочка из последовательно соединенных резистора и диода.