Стабилизированный источник питания постоянным напряжением Советский патент 1978 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к области электротехники и может быть иснользовано для нитания различных радиотехнических устройств.

Известны стабилизированные источники питания иостоянным нанряжением. Одно из известных устройств 1 содержит задающий генератор, трансформатор, усилитель мощности, трансформатор с выпрямителем обратной связи и широтно-имнульсный модулятор. Недостатком этого устройства является пнзкий диапазон стабилизации.

Другое из известных устройств 2, являющееся наиболее близким техническим решением к изобретению, содержит преобразователь напряжения, состоящий из коммутирующего трансформатора с одной первичной и вторичной обмотками и траизисторов, блок управления с регулирующим оргаиом и измерительным оргаиом и вольтодобавочный узел, включенный последовательно с входными выводами. Недостатком этого устройства является низкий предел регулирования выходного напряжения.

Целью изобретения является расширение предела регулирования выходного направления. Поставленная цель достигается тем, что в источник иитания дополнительно введен регулирующий трансформатор, включающий основной и два дополнительных сердечника с обмотками, иричем базы транзисторов пре2

образователя подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток, намотанных на основном сердечнике регулируемого трансформатора, другие выводы которых соответственно сведены с выводами вторичной обмотки коммутирующего трансформатора, средняя точка которой через дополнительно введенный диод подключена к эмиттерам уиомяпутых транзисторов, а их коллекторы соединены с

выводами соответствующих первичиых обмоток, намотанных на все трн сердечника регулируемого трансформатора, другие выводы которых соединены между собой н с положительным входным выводом, вольтодобавочный узел

выполнен в виде выпрямителя и иитающей обмотки, намотанной на основном сердечнике регулируемого трансформатора, а на дополнительных сердечниках этого трансформатора намотаны обмотки управления, соеди 1енные между собой последовательно-встречно и подключенные между входом регулирующего органа блока унравления и положительным выходным выводом, к которому также подключен измерительный орган блока унравлсПИЯ. Компенсационные обмотки, соедииеиные друг с другом, также намотаны на дополнительных сердечниках регулируемого трансформатора и включены последовательно, того, первичная обмотка коммутирующего

трансформатора соедииеиа с коллекторами

транзисторов преобразователя и с параллельной цепочкой из конденсатора и двух включенных встречно стабилитронов.

На чертел-се приведена принципиальная схема устройства.

Стабилизированный источник питания постоянным напряжением содержит преобразователь, который состоит из коммутирующего трансформатора 1, один из выводов которого соединен через сопротивление 2, а другой непосредственно с коллекторами соответственно транзисторов 3, 4 преобразователя и с первичной обмоткой 5 регулируемого трансформатора 6. Вольтодобавочный источник, выпрямитель которого собрап на диодах 7, 8, занитывается от обмотки 9 регулируемого трансформатора, которая намотана на основном сердечнике. Он включен через среднюю точку питающей обмотки между положительной шиной основного источника и положнтельной шиной нагрузки 10.

Базы транзисторов преобразователя подключены соответственно к вторичным обмоткам 11, 12, намотанным на основном сердечнике регулируемого трансформатора, вторые выводы которых соединены соответственно с выводами 13, 14 вторичной обмотки коммутирующего трансформатора, средняя точка которой через диод подключена к эмиттерам транзисторов преобразователя. К выводам первичной обмотки 15 коммутирующего трансформатора подключены стабилитроны 16, 17 и конденсатор 18.

Схема запуска преобразователя выполнена на сопротивлении 19, конденсаторе 20, диоде 21 и подключена к шинам основного источника.

Управляющее устройство включает в себя измерительный орган, состоящий из сопротивлений 22-25 и стабилитронов 26, 27, и регулирующий орган, который содержит транзисторы 28, 29, 30, сопротивление 31. Обмотки управления 32, 33, каждая из которых расположена на дополнительном сердечнике регулируемого трансформатора, соединены между собой последовательно-встречно и включены между выходом регулирующего органа и положительной шиной источника, к которой также подключена схема измерительного органа. Отрицательная шина источников является общей для всех схем. Регулируемый трансформатор подключен на торрондальных сердечннках и имеет один основной 34 и два дополнительных 35, 36 сердечника. Дополнительные сердечники расположены на одной оси с основным сердечником по обеим сторонам. Компенсацнонные обмотки 37, 38 намотаны на дополнительных сердечниках, одними выводами включены последовательно-встречно, а - соединены между собой. Стабилитроны 39, 40 подключены катодами к коллекторам транзисторов преобразователя, а анодами -- к отрицательной щине основного источнмка 41.

Устройство работает следующим образом.

Вольтодобавочный источник преобразует постоянное напряжение одной величины в постоянное регулируемое другой величины. Причем при уменьшении напрял ения на входе дополнительного источника напряжение на его выходе увеличивается. Это достигается тем, что управляющее устройство регулируемым трансформатором изменяет величину магнитных потоков в основном 34 и дополнительных 35, 36 сердечниках нри помощи изменения ностоянного тока в обмотках управления 32, 33. Например, при уменьшении напряжения основного источника постоянный ток в обмотках управления 32, 33 увеличивается, магнитный ноток в дополнительных сердечниках 35, 36 уменьшается, а в основном сердечнике 34 увеличивается. В результате чего напряжение на обмотках 9, И, 12, расположенных на основном сердечнике, увеличивается. При увеличении напряжения основного источника постоянный ток в обмотках управления 32, 33 уменьшается. Магнитный поток в дополнительных сердечниках 35, 36 увеличивается, а в основном сердечнике 34 -- уменьшается, напряжение на обмотках 9, И, 12 основного сердечника уменьшается. Питание эмиттер-база транзисторов 3, 4 преобразователя осуществляется таким образом, что при уменьщении напряжения основного источника напряжение на переходе эмиттер-база транзисторов увеличивается. Это достигается тем, что переход эмиттер-база транзисторов 3, 4 получает пнтанне от двух обмоток И, 13 н 12, 14 соответственно, одни из которых (13, 14 расположены на коммутирующем трансформаторе 1 и выдают стабильное напряжение, а другие (11 и 12) расположены на основном сердечнике 34 регулирующего трансформатора и выдают изменяющееся напряжение. Соединяя попарно обмотки И и 13, 12 н 14 последовательно-согласно, получаем результирующее напряжение, приложенное к переходу эмиттер-база трапзисторов 3, 4. Таким образом, предлагаемая схема питания перехода эмиттер-база транзисторов 3, 4 преобразователя изменяет напряжение на переходе на такую величину, чтобы обеспечить более глубокий предел регулирования выходного напряжения преобразователя при изменении напряжения основного источника, уменьшает потери мощности в базовых цепях при номинальном напряжении основного источника, стабилизирует частоту преобразователя.

Формула изобретения

Стабилнзированный источник питания постоянным напряжением, содержащий преобразователь напряжения, состоящий нз коммут фующего трансформатора с одной первичной и вторичной обмотками и транзисторов, блок управления с регулирующим органом и измерительным органом и Вольтодобавочный узел, включенный последовательно с входными выводами, о т л и ч а ю гц и и с я тем, что, с целью расщнрения предела регулиро