Стабилизирующий источник напряжения постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК G05F1/59 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания ламп обратной волны, лазерных и других высоковольтных установок.

Целью изобретения является предотвращение недопустимого повышения выходного напряжения при пробое регулирующего транзистора.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизирующего источника напряжения постоянного тока.

Стабилизирующий источник содержит регулируемый конвертор 1 напряжения, регулирующий транзистор 2, широтно- импульсный модулятор 3, источник 4 опорного напряжения, первый 5, второй 6 и третий 7 усилители обратной связи, первый реэистивный делитель с резисторами 8 и 9, второй реэистивный делитель с первым 10, вторым 11 и третьим 12 резисторами и разделительные диоды 13 и 14. На схеме обозначены также выводы 15 и 16 для подключения первичного источника питания и выводы 17 и 18 для подключения нагрузки. Питающий вход регулируемого конвертора соединен с выводами 15 и 16 для подключения первичного источника питания, первый выходной вывод - с выводом 17 для подключения нагрузки,а второй выходной вывод через коллектор-эмиттер- ный переход регулирующего транзистора 2 - с выводом 18 для подключения нагрузки и первым полюсом источника 4 опорного напряжения, связанными с шиной нулевого потенциала. Выход широтно-импульсного модулятора 3 подключен к управляющему входу регулируемого конвертора 1. Резисторы 8 и 9 первого резистивного делителя напряжения включены между вторым выходным выводом регулируемого конвертора 1 напряжения и вторым полюсом источника 4 опорного напряжения. Резистор 10 второго резистивного делителя напряжения соединен соответству ющим выводом с выводом 17 для подклю чения нагрузки. Один из входных потенциальных выводов усилителя 5 обратной связи соединен с общим выводом резисторов 8 и 9 первого резис- тнвного делителя напряжения, а другой входной потенциальный вывод - с шиной нулевого потенциала. Первый входной потенциальный вывод усили

5

0

5

0

5

0

теля 6 обратной святи подключен к общему выводу резисторов 10 и 11 второго резистивного делителя напряжения, а выход - к базовой цепи регулирующего транзистора 2. Резистор 12 второго резистивного делителя напряжения включен последовательно с резисторами 10 и 11 и соединен соответствующим выводом с выводом 18 для подключения нагрузки. Первый входной потенциальный вывод усилителя 7 обратной связи подключен к общему выводу резисторов 11 и 12 второго резистивного делителя напряжения. Вторые входные потенциальные выводы усилителей 6 и 7 обратной связи соединены с вторым полюсом источника 4 опорного напряжения, а выходы усилителей 5 и 7 обратной связи соответственно через разделительные диоды 13 и 14 подключены к входу широтно-импульсного модулятора 3.

Источник работает следующим образом.

Регулируемый конвертор 1 вырабатывает выходное напряжение, равное сумме напряжения на выводах 17 и 18 и напряжения, необходимого для нормальной работы регулирующего транзистора 2. Стабильность этого напряжения обеспечивается контуром управления, состоящим из широтно-импульсного модулятора 3, усилителя 5 обратной связи и резистивного делителя напряжения с резисторами 8 и 9. Далее в действие вступает непрерывный ста- рилизатор напряжения, выполненный на регулирующем транзисторе 2, усилителе 6 обратной связи и делителе напряжения на резисторах 10-12. Выходное напряжение источника определяется как

и.

&ьи.

+ R

(R

п

ю

+ R

и

R4 ,

где U4 RIO R

и R

il

напряжение источника 4 опорного напряжения,

сопротивления резисторов 10-12.

50

55

Такой источник напряжения постоян- ногр тока имеет высокий КПД и высокую стабильность выходного напряжения. Усилитель 7 обратной связи в этом случае не оказывает влияния на его работу.

При пробое регулирующего транзистора 2 напряжение на выводах 17 и 18 возрастает, что обуславливает повышение напряжения на выходе усилителя 7 обратной связи. В результате широтно-импульсный модулятор 3 на- чинает управляться усилителем 7, ограничивая выходное напряжение источника питания на уровне

-J- R,o + R,, + RJ.

R

f2

П

Изменение напряжения на выходе источника

&U

вы

6ЫХ .4 Ueb|X . 1

U()bl

Выбирая соотношение ---, можно

К 4Ј

установить допустимое изменение выходного напряжения. Разделительные диоды 13 и 14 исключают влияние выходов усилителей 5 и 7 обратной связи друг на друга.

Экспериментальные исследования предлагаемого источника напряжения постоянного тока показали, что по сравнению с. известным устройством аналогичного назначения обеспечивается ограничение выходного напряжения на уровне

Км

IT с 1 + ивы«.1 Ч р. ;

«2.

где UBb,x, л«акс максимально возможное напряжение в аварийном режиме (при пробое регулирующего транзистора 2) .

Этим исключается возможность повреждения питаемой аппаратуры.

Формула изобретения

Стабилизирующий источник напряжения постоянного тока, содержащий регулируемый конвертор напряжения, питающий вход которого соединен с выводами для подключения первичного источника питания, первый выходной вывод - с первым выводом для подключения нагрузки, а второй выходной вывод через коллектор-эмиттерный переход регулирующего транзистора - с вторым выводом для подключения нагрузки и первым полюсом источника

10

15

20

25

30

35

40

45

50

4496

опорного напряжения, связанными с гаи- ной нулевого потенциала, тиротно- импульсный модулятор, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого конвертора напряжения, первый резистивный делитель напряжения, два резистора которого включены между вторым выходным выводом регулируемого конвертора напряжения и вторым полюсом источника опорного напряжения, второй резистивный делитель напряжения, состоящий из двух резисторов, первый из которых соединен соответствующим выводом с первым выводом для подключения нагрузки, первый усилитель обратной связи, один из входных потенциальных выводов которого соединен с общим выводом резисторов первого резистивного делителя напряжения, а другой входной потенциальный вывод - с шиной нулевого потенциала, второй усилитель обратной связи, первый входной потенциальный вывод которого подключен к общему выводу первого и второго резисторов второго резистивного делителя напряжения, а выход - к базовой цепи регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью предотвращения недопустимого повышения выходного напряжения при пробое регулирующего транзистора, в него введены третий усилитель обратной связи и два разделительных диода, а второй резистивный делитель напряжения снабжен третьим резистором, включенным последовательно с первым и вторым резисторами и соединенным соответствующим выводом с вторым выводом для подключения нагрузки, причем первый входной потенциальный вывод третьего усилителя обратной связи подключен к общему выводу второго и третьего резисторов второго резистивного делителя напряжения, вторые входные потенциальные выводы второго и третьего усилителей обратной связи соединены с вторым полюсом источника опорного напряжения, а вьсходы первого и третьего усилителей обратной связи через соответствующие разделительные диоды подключены к входу . широтно-импульсного модулятора.

Изобретение относится к электотехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - предотвращение недопустимого повышения выходного напряжения при пробое регулирующего транзистора. Устройство содержит силовой канал с регулируемым конвертором 1 и регулирующим транзистором 2. В нормальных условиях конвертор 1 управляется широтно-импульсным модулятором 3 и усилителем 5 обратной связи, а транзистор 2 - усилителем 6 обратной связи. Опорный сигнал для всех усилителей вырабатывается источником 4 опорного напряжения. В случае пробоя транзистора 2 управление конвертором 1 переводится на усилитель 7 обратной связи. Допустимое изменение выходного напряжения устанавливают выбором соотношения резисторов 11 и 12. 1 ил.