Ключевой стабилизатор выпрямленного напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

.а

О XJ

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности при одновременном расширении диапазона регулирования. Стабилизация выходного напряжения устройства осуществляется путем изменения момента включения регулирующего тиристора 3, на вход которого подается пульсирующее напряжение с выхода двухполупериодного выпрямителя 1. Момент включения регулирующего тиристора 3 определяется моментом равенства напряжения на выходе датчика 12 выходного напряжения сумме эталонного и пилообразного напряжений, поступающих на входы компаратора 10. Выходной сигнал компаратора 10 замыкает транзисторный ключ 9, управляющий работой коммутируемого стабилизатора 6 тока, формующего ток управляющего электрода регулирующего тиристора 3. Питание коммутируемого стабилизатора 6 тока осуществляется с выхода дополнительного выпрямителя на диоде 7 с накопительным конденсатором 8 нз выходе. Частота работы синхронизируемого генератора 15 пилообразного напряжения определяется частотой пульсаций напряжений на выходе двухполупериодного выпрямителя 1. 1-ил. to

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве стабилизатора напряжения (тока).

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности при одновременном расширении диапазона регулирования.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема ключевого стабилизатора выпрямленного напряжения.

Ключевой стабилизатор выпрямленного напряжения содержит двухполупериодный выпрямитель 1. подключенный входом к выводам для подключения источника 2 переменного тока, а выходом через последовательно соединенные регулирующий тиристор 3 и фильтр 4 подключенный к выводам для подключения нагрузки 5, коммутируемый стабилизатор 6 тока входом подключен к общей точке последовательно соединенных зарядного диода 7 v, накопительного конденсатора 8. Транзисторный ключ 9, управляющий работой стабилизатора 6 тока, входом соединен с входом компаратора 10, неинвертирующий вход которого подключен к выходу источника 11 эталонного на- пряжения, а инвертирующий вход подключен к выходу датчика 12 выходного

О

ко.

напряжения непосредственно и через разделительный диод 13 к выходу источника 14 запирающего напряжения. Источник 11 эталонного напряжения отрицательным выводом подключен к выходу синхронизи- рованного генератора 15 пилообразного напряжения, вход синхронизации которого подключен к выходу двухполупериодного выпрямителя.

Ключевой стабилизатор выпрямленно- го напряжения работает следующим образом,

В уС1ановившемся режиме происходит периодическое открытие регулирующего тиристора 3 с частотой, равной удвоенной ча- стоте источника 2 переменного тока. При этом закрытие регулирующего тиристора 3 осуществляется естественным образом, так как двухполупериодный выпрямитель 1 не имеет фильтра и его выходное напряжение имеет форму полусинусоид, следующих с удвоенной частотой, Для повышения надежности открытия регулирующего тиристора 3 при любом мгновенном значении напряжения полусинусоиды на его управля- ющий электрод поступает сигнал через коммутируемый стабилизатор б гока, питание которого осуществляется от накопительного конденсатора 8, заряженного практически от амплитудного значения выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя 1. Управление стабилизатором 6 тока обеспечивается транзисторным ключом 9, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора 10. Так как устройство представляет собой замкнутую систему ато- матического регулирования, в нем предусмотрен узел сравнения регулируемого параметра с эталонной величиной. Сравнение выходного напряжения, часть которого поступаете датчика 12 выходного напряжения, с напряжением источника 11 эталонного напряжения происходит в компараторе 10. Для того, чтобы происходило открытие регулирующего тиристора 3 в каждом пол- упериоде (это улучшает динамические качества ключевого стабилизатора выпрямленного напряжения), источник 11 эталонного напряжения включен по схеме суммирования с частью выходного напряжения синхронизированного генератора 15 пилообразного напряжения. Благодаря этому подаваемое на неинвертирующий вход компаратора 10 напряжение имеет постоянную и пилообразную (растущую пилу) составляющие. Поскольку частота следования пилообразных импульсов синхронизирована с частотой выпрямленного напряжения двухполупериодного выпрямителя 1, обеспечивает срабатывание компаратора 10чв

интервале каждого полупериода выпрямленного напряжения. Введение в устройство источника 14 запирающего напряжения, выполненного на делителе напряжения, позволяет регулировать выходное напряжение практически с нуля и исключить выбросы напряжения на выходе DLC-филь- тра 4 в момент включения в сеть ключевого стабилизатора выпрямленного напряжения, так как на инвертирующем входе компаратора 10 будет напряжение, отличное от нуля. При появлении напряжения на выходе DLC-фильтра 4 разделительный диод 13 будет заперт и напряжение запирающего источника 14 не будет влиять на режим работы компарат°ора 10.

Формула изобретения Ключевой стабилизатор выпрямленного напряжения, содержащий двухполупериод- ный выпрямитель, подключенный входом к выводам для подключения источника переменного тока, а выходом через регулирующий тиристор и DLC-фильтр подключенный к выводам для подключения нагрузки, датчик выходного напряжения и источник эталонного напряжения, отличающийся тем. что, с целью повышения эксплуатационной надежности при одновременном расширении диапазона регулирования, он снабжен коммутируемым стабилизатором тока, транзисторным ключом, синхронизирующим генератором пилообразного напряжения, источником запирающего напряжения, зарядным и резделительным диодами, накопительным конденсатором и компаратором, при это один вывод накопительного конденсатора соединен с катодом зарядного диода, их общая точка подключена к входу коммутируемого стабилизатора тока, анод зарядного диода соединен с положительным выходным выводом двухполупериодного выпрямителя, а другой вывод накопительного конденсатора соединен с отрицательным выходным выводом двухполупериодного выпрямителя, выход коммутируемого стабилизатора тока соединен с управляющим электродом регулирующего тиристора, выходные выводы транзисторного ключа включены между отрицательным выходным выводом двухполупериодного выпрямителя и входом управления коммутируемого стабилизатора токз, управляющий вход транзисторного ключа подключен к выходу компаратора, неинвертирующий вход которого соединен с положительным выводом источника эталонного напряжения, а инвертирующий вход соединен непосредственно с выходом датчика выходного напряжения и через разделительный диод подключен к выходу источника запирающего напряжения, отрицательный вывод .источника эталонного напряжения подключен к выходу синхронизированного генератора пилообразного напряжения, выходом синхронизации подключенного к выходу двухполупериодного выпрямителя.