Стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах электропитания радиоаппарату- ры, вычислительной техники и средств связи.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения гальванической развязки входа измерительной цепи от силовой цепи.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизированного источника постоянного напряжения.

Стабилизированный источник постоянного напряжения содержит силовой трансформатор 1, вторичная обмотка со средней точкой которой подключена к входу блока 2 преобразования переменного напряжения

в постоянное и стабилизации постоянного напряжения, состоящего из выпрямителя 3 со средней точкой, сглаживающего фильтра

4,транзисторного регулирующего элемента

5,включенного в одну из силовых шин, и узла 6 управления и защиты, выходом соединенного с управляющим входом транзисторного регулирующего элемента 5, а входом - с выходными выводами, а также измерительную цепь 7, состоящую из трансформаторного датчика 8 тока, входом подключенного к вторичной обмотке силового трансформатора 1, измерительного элемента 9, сглаживающего конденсатора 10 и резистивного делителя 11 напряжения, причем измерительный элемент 9 входом подключен к выходу трансформаторного

О 00

ч ю ю о

датчика 8 тока, а одним выходным выводом - к одному из входов резистивного делителя 11 напряжения, выход которого подключен к цепи входа защиты узла 6 (к базе) транзистора 12 защиты, второй вход резистивного делителя 11 напряжения подключен ко одному из выходных выводов, а сглаживающий конденсатор - параллельно выходу измерительного элемента 9, причем трансформаторный датчик 8 тока выполнен в виде двух трансформаторов, намотанных на независимых от силового т рансформато- ра 1 стержнях, а измерительный элемент выполнен на выпрямительном измерительном мосте, при этом первичные обмотки указанных трансформаторов включены параллельно соответствующим половинам вторичной обмотки силового трансформатора 1, вторичные - последовательно-встречно, а их крайние выводы использованы в качестве выхода трансформаторного датчика 8 тока. Кроме того, второй выходной вывод измерительного элемента 9 подключен к второму входу резистивного делителя 11 напряжения, а к управляющему входу регулирующего элемента 5 - блок 13 управления узла 6.

Источник работает следующим образом,

При подключении к входу переменного напряжения на выходе выпрямителя 3 со сглаживающим фильтром 4 появляется постоянное напряжение определенного уровня, С помощью блока 13 управления и транзисторного регулирующего элемента 5 осуществляется стабилизация выходного напряжения. В трансформаторном датчике тока 8 трансформаторы идентичны.

В режиме холостого хода (током, потребляемым узлом 6 управления и защиты, можем пренебречь) напряжение на половинах вторичной обмотки силового трансформатора 1 равным между собой, следовательно, равны между собой напряжения на вторичных обмотках обоих трансформаторах трансформаторного датчика 8 тока, а так как они включены встречно, то напряжение на входе выпрямительного измерительного элемента 9 практически равно нулю.

При протекании тока нагрузки происходит уменьшение напряжения на вторичной обмотке силового трансформатора 1, обусловленное активными потерями в проводах.

В течение одного полупериода уменьшается напряжение на одной из полуобмоток силового трансформатора 1, следовательно, уменьшается напряжение на выходной обмотке соответствующего трансформатора трансформаторного датликз 8 тока. При этом напряжение на выходной

обмотке второго трансформатора больше, чем на выходной обмотке первого, так как в этот полупериод через вторую полуобмотку силового трансформатора 1 ток не протекает, следовательно, в ней нет потерь, обусловленных активными потерями в проводе. На вход измерительного выпрямительного элемента 9 прикладывается разность напряжений вторичных обмоток трансфор0 маторов трансформаторного датчика 8 тока. При изменении полярности входного напряжения на вход выпрямительного элемента 9 поступает напряжение, по амплитуде соответствующее напряжению в преды5 дущий полупериод, но обратной полярности, так как в течение этого полупериода значение напряжения на выходной обмотке второго трансформатора трансформаторного датчика 8 тока меньше, чем первого

0 трансформатора.

Таким образом, при увеличении тока нагрузки амплитуда переменного напряжения на входе выпрямительного измерительного элемента 9 увеличивается в пропорциональ5 ной зависимости. Это напряжение выпрямляется и поступает на сглаживающий конденсатор 10, Часть напряжения с резистивного делителя 11 напряжения прикладывается к база-эмиттерному переходу

0 транзистора 12 защиты. При достижении тока нагрузки определенной величины транзистор 12 защиты открывается, запирая транзисторный регулирующий элемент 5, следовательно, защищает его от токовой пе5 регрузки,

В стабилизированном источнике постоянного напряжения снимается информация о токе нагрузки с полуобмоток вторичной обмотки силового трансформатора без галь0 ванической связи входа измерительной цепи с силовой цепью. Таким образом, за счет введения трансформаторного датчика тока расширяются функциональные возможности стабилизированного источника посто5 янного напряжения путем обеспечения гальванической разсязки входа измерительной цепи от силовой цепи.

Формула изобретения Стабилизированный источник постоян0 ного напряжения, содержащий силовой трансформатор, вторичная обмотка со средней точкой которого подключена к входу блока преобразования переменного напряжения в постоянное и стабилизации посто5 янного напряжения, состоящего из выпря- . мителя со средней точкой, сглаживающего фильтра, транзисторного регулирующего элемента, включенного в одну из силовых шин, и узла управления и защиты, выходом соединенного с управляющим входом транзисторного регулирующего элемента, входом - с выходными выводами, а также измерительную цепь, состоящую из трансформаторного датчика тока, входом подключенного к вторичной обмотке силового транс- форматора, измерительного элемента, сглаживающего конденсатора и резистив- ного делителя напряжения, причем измери тельный элемент входом подключен к выходу трансформаторного датчика тока, а одним выходным выводом - к одному из входов резистивного делителя напряжения, выход которого подключен к цепи входа защиты узла управления и защиты, второй вход резистивного делителя напряжения подключен к одному из выходных выводов, а сглаживающий, конденсатор подключен параллельно выходу измерительного эле- ментаотл ича ющи йся тем, что, с целью расширения функциональных возможно-

стей путем обеспечения гальванической развязки входа измерительной цепи от силовой цепи, в указанной измерительной цепи трансформаторный датчик тока выполнен в виде двух трансформаторов, намотанных на независимых от силового трансформатора стержнях, а измерительный элемент выполнен на выпрямительном измерительном мосте, при этом первичные обмотки указанных трансформаторов включены параллельно соответствующим половинам вторичной обмотки силового трансформатора, вторичные - последовательно-встречно, а их крайние выводы использованы в качестве выхода трансформаторного датчика тока, кроме того, второй выходной вывод измерительного элемента подключен к второму входу резистивного делителя напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах электропитания. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения гальванической развязки измерительной цепи от силовой цепи. В устр- ве датчик тока выполнен на трансформаторах, намотанных на независимых от силового трансформатора стержнях, а измерительный элемент - на выпрямительном измерительном мосте. Первичные обмотки трансформаторов датчика тока включены параллельно соответствующим половинам вторичной обмотки силового трансформатора, а вторичные - последовательно-встреч- но, и их крайние выводы использованы в качестве выхода датчика тока. Трансформаторы датчика тока идентичны и поэтому в режиме х.х. на выходе датчика напряжение отсутствует, При протекании тока нагрузки информация о нем снимается с полуобмоток вторичной обмотки силового трансформатора без гальванической связи входа измерительной цепи с силовой цепью. 1 ил. сл с