Импульсный источник питания Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

1

(21)А681730/07

(22)15.03.89

(46) 23.12.91. Бюл. V М

(71)Курское производственное объединение Счетмаш

(72)А.А.Фурсов

(53) 621.316.722.1(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1115177, кл. Н 02 М 3/335, 1983.

Вересов Г.П. и др. Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры. М.: Энергия, 1978, с.172,

рис.6.33.

( ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

(57)Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является расширение допустимого диапазона изменения входного напряжения. Двухтранзисторный коммутатор 2 преобразователя напряжения управляется напряжением, снимаемым с управляющих обмоток управляющего трансформатора . Частота его переключения определяется временем перезаряда конденсаторов 6 и 12. Выходное напряжение двухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения через магнитный усилитель 9 поступает на силовой трансформатор 17 и далее через выходные выпрямители и фильтры 18 - на выходные выводы.Блок 16 управления изменяет прово- димость магнитного усилителя 9 и поддерживает выходное напряжение на требуемом уровне. Увеличение падения напряжения на магнитном усилителе 9 в процессе регулирования выходного напряжения через диод 7 и ограничительный резистор 8, а также диод 10 и ограничительный резистор 11 уменьшает время перезаряда конденсаторов 6 и 12, увеличивая часто-, ту переключения двухтранзисторного коммутатора 2, что вызывает дополнительное увеличение сопротивления магнитного усилителя 9. 1 ил.

г

(Л

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания автоматики и вычислительной техники.

Целью настоящего изобретения является расширение допустимого диапазона изменения входного напряжения .

На чертеже приведена схема импульсного источника питания.

Импульсный источник питания содержит входной филыр 1, который соединен с двухтранзисторным коммутатором 2 преобразователя напряжения, узел

3 пуска управляющего трансформатора k, ограничительный резистор 5 и конденсатор 6 первой резистивно-емкост- ной цепи, диод 7 и ограничительный резистор 8 первой резистивно-диод- ной цепи магнитного усилителя 9, диод 10, ограничительный резистор 11 второй резистивно-диодной цепи, кон- с денсатор 12, ограничительный резистор 13 второй резистивно-емкостной цепи, узлы И и 15 защиты, блок 16 управления, силовой трансформатор 17 выходные выпрямители и фильтры 18, диоды 19 и 20.

О

сл

31700540

ходной фильтр 1 входом соединен

ни во ко ря сф ко то жи тр и вт ко че пе ко же сф по т дв пр ко ти по пр ре

10

20

25

с входными выводами, а выходом подключен к входу двухтранзисторного коммутатора 2 силового преобразователя. Выходные выводы коммутатора 2, зашунтированные обмоткой обратной связи управляющего трансформатора , через рабочую обмотку магнитного усилителя 9 подключены к входной обмотке силового трансформатора 17, выходные обмотки которого через соответствующие выпрямители и фильтры 18 подключены к выходным выводам. Блок 16 управления входом соединен с выход- ными выводами, а выходом подключен к управляющей обмотке магнитного усилителя 9 Обмотки связи магнитного усилителя 9 соответственно через диод 7 и ограничительный резистор 8, а также диод 10 и ограничительный резистор 11 первой и второй резнегивно- диодных цепей подключены к первым управляющим выводам транзисторов двухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения. Части управляющих обмоток управляющего трансформатора двухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения, расположенные между средним и первым выводами упомянутых обмоток через резистивно-емкостные цепи, образованные конденсатором 6 и ограничительным резистором 5, а также конденсатором 12 и ограничительным резистором 13i подключены к вторым управляющим выводам транзисторов двухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения. Свободные выводы управляющих обмоток управляющего трансформатора k через диоды 19 и 20 подключены к средним точкам резис- тивне-диодных цепей. Узел 3 пуска включен между дополнительным выходом входного фильтра 1 и одним из управляющих выводов двухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения. Узлы 1 и 15 защиты подключены соответственно к управляющему выводу одного из транзисторов двухтран- зисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения и выходным выводам. При включени-и напряжения питания с фильтра I поступает напряжение на вход двухтранзисторного коммутатора

30

35

40

45

ния и открывает его. С открытием пе вого транзистора дпухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения на обмотке управляющего тра сформатора h появится напряжение та кой полярности, что через конденсатор 6 и резистор 5 оно будет поддер живать открытое состояние первого транзистора, а через конденсатор 12 и резистор 13 - закрытое состояние второго транзистора. По мере заряда конденсатора 6 напряжение смещения через диод 20 и резистор 8 закроет первый транзистор двухтранзисториог коммутатора 2 преобразователя напря жения и на обмотках управляющего тр сформатора 4 полярность напряжения поменяется на обратное значение, т.е. откроется второй транзистор двухтранзиоторного коммутатора 2 преобразователя напряжения через конденсатор 12 и резистор 13. Закры тие второго транзистора происходит по мере заряда конденсатора 12 напряжением смещения через диод 19 и резистор 11 и процесс повторяется.

С началом работы двухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения переменное напряжение через рабочую обмотку магнитного усилителя 9 поступает на силовой трансформатор 17, с которого через выпрямители и фильтры 18 поступает в нагрузку. При достижении заданного уровня напряжения питания напряжение рассогласования воздействует на блок 16 управления, который вводит магнитный усилитель 9 в режим стабилизации. При входе в режим стабилизации на обмотках дросселей магнитного усилителя 9 появляется импульсное напряжение, которое подается на двухтранзистор- чый коммутатор 2 преобразователя напряжения, на первый его транзистор через диод 7 и ограничительный резистор 8, на второй транзистор - через диод 10 и ограничительный резистор 11. Импульсное напряжение отрицательной полярности с дросселей магнитного усилителя 9 суммируется с положительным полупериодом управляющего трансформатора k, поступающим через соответствующий

2 преобразователя и узел 3 пуска. Сиг-15 конденсатор и резистор. Суммой двух нал с узла 3 пуска поступает на управляющий вход двухтранзисторного комимпульсных напряжений определяется скорость перезаряда конденсаторов 6 и 12, т.е. частота работы коммутато

мутатора 2 преобразователя напряже0

0

5

0

5

40

45

ния и открывает его. С открытием пер вого транзистора дпухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения на обмотке управляющего трансформатора h появится напряжение такой полярности, что через конденсатор 6 и резистор 5 оно будет поддерживать открытое состояние первого транзистора, а через конденсатор 12 и резистор 13 - закрытое состояние второго транзистора. По мере заряда конденсатора 6 напряжение смещения через диод 20 и резистор 8 закроет первый транзистор двухтранзисториого коммутатора 2 преобразователя напряжения и на обмотках управляющего трансформатора 4 полярность напряжения поменяется на обратное значение, т.е. откроется второй транзистор двухтранзиоторного коммутатора 2 преобразователя напряжения через конденсатор 12 и резистор 13. Закрытие второго транзистора происходит по мере заряда конденсатора 12 напряжением смещения через диод 19 и резистор 11 и процесс повторяется.

С началом работы двухтранзисторного коммутатора 2 преобразователя напряжения переменное напряжение через рабочую обмотку магнитного усилителя 9 поступает на силовой трансформатор 17, с которого через выпрямители и фильтры 18 поступает в нагрузку. При достижении заданного уровня напряжения питания напряжение рассогласования воздействует на блок 16 управления, который вводит магнитный усилитель 9 в режим стабилизации. При входе в режим стабилизации на обмотках дросселей магнитного усилителя 9 появляется импульсное напряжение, которое подается на двухтранзистор- чый коммутатор 2 преобразователя напряжения, на первый его транзистор через диод 7 и ограничительный резистор 8, на второй транзистор - через диод 10 и ограничительный резистор 11. Импульсное напряжение отрицательной полярности с дросселей магнитного усилителя 9 суммируется с положительным полупериодом управляющего трансформатора k, поступающим через соответствующий

15 конденсатор и резистор. Суммой двух конденсатор и резистор. Суммой двух

импульсных напряжений определяется скорость перезаряда конденсаторов 6 и 12, т.е. частота работы коммутатора

ь170

35

40

пряжения при всевозможных возмущениях д ляющих обмоток управляющего трансфор- как сетевого напряжения, так и нагрузки. Управление коммутатором 2 при перегрузках и сигнализации о них осуществляется подачей превышающего уровень открытия плеч отрицательного напряжения с обмотки управляющего трансформатора k через узел 1 защи- .ты. Управление узлом 1А осуществляется через узел 15.

Формула изобретения

Импульсный источник питания, содержащий последовательно соединенные входной фильтр и двухтранзисторный коммутатор преобразователя напряжения с управляющим трансформатором, имеющим обмотку обратной связи и первую управляющую обмотку со средним выводом, силовой трансформатор, выходные обмотки которого через соответствующие последовательно соединенные выпрямители и фильтры подсоединены к соответствующим выходным выводам, блок управления, входом подключенный к одному из входных выводов, магнитный усилитель, через рабочую обмотку которого входная обмотка силового трансформатора сое45

50

55

матора совм-естно с первыми выводами соответственно первой и второй обмоток связи магнитного усилителя подключены соответственно к вторым управляющим выводам транзисторов двухтранзисторного коммутатора преобразователя напряжения, первые выводы первой и второй управляющих обмоток управляющего трансформатора двухтранзисторного коммутатора преобразователя напряжения соответственно через первый и второй конденсатор соединены с вторыми выводами первого и второго ограничительных резисторов, вторые выводы первой и второй обмоток связи магнитного усилителя через соответствующие цепочки, состоящие из последовательно включенных первого диода и третьего ограничительного резистора, а также второго диода и четвертого ограничительного резистора подключены к первым выводам соответственно первого и второго ограничительных резисторов, вторые выводы первой и второй управляющих обмоток управляющего трансформатора двухтранзисторного коммутатора преобразователя напряжения соответственного через третий и четвертый дио0

5

0

5

динена с силовыми выходными выводами двухтранзисторного коммутатора преобразователя напряжения, шунтированными обмоткой обратной связи управляющего трансформатора, а управляющая обмотка магнитного усилителя подсоединена к выходу бпока управления, первый и второй ограничительные резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с первыми управляющими выводами транзисторов двухтранзисторного коммутатора преобразователя напряжения, третий ограничительный резистор и четыре диода, причем вход входного фильтра соединен с входными выводами, о т- личающийся тем, что, с целью расширения допустимого диапазона изменения входного напряжения, в него введен четвертый ограничительный резистор и два конденсатора, управляющий трансформатор двухтранг зисторного коммутатора преобразователя напряжения снабжен второй управляющей обмоткой со средней точкой, а магнитный усилитель снабжен двумя обмотками связи, причем средние выводы первой и второй управ5

0

д ляющих обмоток управляющего трансфор- 5

0

5

матора совм-естно с первыми выводами соответственно первой и второй обмоток связи магнитного усилителя подключены соответственно к вторым управляющим выводам транзисторов двухтранзисторного коммутатора преобразователя напряжения, первые выводы первой и второй управляющих обмоток управляющего трансформатора двухтранзисторного коммутатора преобразователя напряжения соответственно через первый и второй конденсатор соединены с вторыми выводами первого и второго ограничительных резисторов, вторые выводы первой и второй обмоток связи магнитного усилителя через соответствующие цепочки, состоящие из последовательно включенных первого диода и третьего ограничительного резистора, а также второго диода и четвертого ограничительного резистора подключены к первым выводам соответственно первого и второго ограничительных резисторов, вторые выводы первой и второй управляющих обмоток управляющего трансформатора двухтранзисторного коммутатора преобразователя напряжения соответственного через третий и четвертый дио10

17