Источник питания постоянного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/50 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питаиия различной раднотехнической аппаратуры.

Известны источники питания постоянно го напряжения l 2.

Первое из известных устройств содержит стабилизированный преобразователь напряжения с выходным трансформа тором, выходной выпрямитель и фильтр, цепь обратной связи по выходу, состоящий из схемы управления и устройства гальванической развязки входа и выхода.

Второе из известных устройств, являющееся наиболее близким техническим решением к данному изобретению, содержит регулирующий элемент, входом поаключен- ный к первой входной клемме, а выходом ко входу преобразователя, выход которого соединен с первичной обмоткой первого трансформатора, вторичная обмотка этого трансформатора подключена через выпрямитель к сглаживающему фильтру, выход которого соединен с выходными клеммами И первым входом блока управления, который через узел гальванической раэвазки подключен к управтгяющему входу регулирующего элемента, и второй трансформ тор,

Недостатком этих устройств являет ся малое быстродействие и стабильность при резком изменении входного напряжения, что связано с запаздыванием обрабрт ки сигнала ошибки из-за наличия в аепи

передачи накопительного фильтра, обладав ющего большой постоянной времени.

Целью изобретения является увеличение быстродействия и повышение стабильности.

Цель достигается тем, что в источник питания постоянного напряжения дополнительно введены узел компенсирующего напряжения, делитель, модулятор, демодулятор и фильтр, причем вход узла компенснрукядего напряжения, соединен с первой входной клеммой, а выход - с одним из входов делителя, второй вход которого подключен ко второй входной клемме, вы ход делителя соединен со входом модулятора, зыходом соединенного с первичной обмоткой второго трансформатора, вторичная обмотка которого через последователь но соединенные демодулятор и фильтр подключена ко второму входу блока управления. Увеличение быстродействия при изменении входного напряжения и повышение стабильности выходного напряжения устройств в предлагаемой схеме достигается за счет передачи возмущений входаого напряжения на блок управления по цепи, имеющей меньшие постоянные времени (а ;ледовательно вносящей меньшее запаздывание), по. сравнению с силовой цепью, за счет высокой частоты модуляции. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого источника питания. Источник содержит преобразователь 1 постоянного тока в переменный- с выходны трансформатором 2 и регулирующим элеме том 3 на входе, выпрямитель 4 со сглажи вающим фильтром 5, блок управления 6, узел гальванической развязки 7 и цепь прямой связи с источником входного напр женин, состоящую из узла компенсирующего напряжения 8, делителя напряжения 9, модулятора 1О, трансформатора 11, демодулятора 12 и фильтра 13. Величина напряжения узла компенсирук щего напряжения S для уменьшения величи ны постоянной составляющей на выходе де модулятора 12 выбирается не более мини мального значения напряжения источника входного напряжения. На йелителе напряжения 9 выделяется напряжение равное разности напряжений источников вхогшого и компенсирующего напряж ий. Для обео печения гальванической развязки в цепи прямой связи его разностное напряжение модулируется (преобразовывается в переменное) модулятором 1О и передается через трансформатор 11 на демодулятор 12. Выходное напряжение демодулятора 12 через фильтр 13 поступает на один из входов блока управления 6. изменении напряжения источника входного напряжения пропорционально изменяется и напрхокеиие на фильтре 13, а следовательно, и на соответствующем вхо де блока управления 6, и через узел галь ванической развязки 7 сигнал управления, пропорциональный изменению входного нап ряжения, воздействует на регулирующий элемент 3. Передача этого возмущения ио входу происходит по цепи прямой связи с гораздо меньшим запаздыванием, так как частота модулятора 1О выбирается не менее, чем в 5-Ю раз больше по сра ению с частотой преобразования основной иловой части, а следовательно и постояная времени цепи прямой связи не менее, ем в 5-1О раз меньше суммарной поооянкой времени силовой цепи. Таким образом, предлагаемое устройся во по сравнению с известным, позволяет повысить быстродействие схемы при изменении напряжения источника входного напряжения и в 5-1О раз уменьшить изменение выходного напряжения источника питания при скачкообразных изменениях напряжения источника входного напрвокения, за счет передачи возмущений входного напряжения по цепи прямой связи с малым запаздыванием, опредетшемым частотой работы модулятора, которая мо же т выбираться как угодно большой. Формула изобрет е и и я Источник питания постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент с входом, подключенным к первой входной клемме, а выходом - ко вхеду преобразователя, выход которого соединен с первичной обмоткой первого трансформатора, вторичная обмотка этого трансформатора подключена через выпрямитель к сглаживающему фильтру, выход которого соединен с шлходными клеммами и первым входом блока управления, который через узел гальванической разв)взки подключен к уп равляющему входу регулирующего элемента и, второй трансформатор, отличающийся тем, что, с целью увелич ния быстродействия и повышения стабильности, в него дополнительно введены узел компенсирующего напряжения, делитель, модулятор, демодулятор и фильтр, причем вход узла компенсирующего напряжения соединен с первой входной клеммой, а выход - с одним из входов делителя, второй вход которого подключен ко второй входной клемме, выход делителя соединен со входом модулятора, выходом соединенного с первичной обмоткой второго трансформатора, вторичная обмотка которого через последовательно соединенные демодулятор и фильтр подключена ко второму входу блока управления. Источники информации, принятые во , внимание при экспертизе: 1.Патент США № 37О1937, 321-2, 1972. 2.Патент США № 38183О6, 321-2, 1974.