Стабилизированный источник питания постоянного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны стабилизированные источники питания, содержащие трансформатор, выпрямитель, ключевой стабилизатор, усилитель мощности, блок управления.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизированный источник питания постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно входной фильтр, импульсный стабилизатор и преобразователь с силовым трансформатором, каждый выход которого через соответствующий выпрямитель с фильтром соединен с выходными выводами и входом блока управления преобразователем с выходным трансформатором, и блок запуска.

Целью изобретения является повышение надежности запуска и КПД. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике питания постоянного напряжения блок запуска выполнен на подключенной параллельно входным выводам цепи, состоящей из последовательно соединенных первого резистора, транзистора и первого конденсатора; мостовом выпрямителе, соединенном входом с дополнительно введенной обмоткой выходного трансформатора блока управления преобразователем, а одним выходным выводом через второй резистор - с базой транзистора, которая через третий резистор соединена с входным выводом; последовательно соединенных динисторе и четвертом резисторе, подключенных параллельно конденсатору указанной цепи с общей точкой, соединенных через пятый резистор и диод со входом блока управления преобразователем; управляющем транзисторе, база которого через шестой резистор соединена со входом блока управления преобразователем и через второй конденсатор - с анодом указанного диода; и стабилитроне, соединяющем общую точку пятого резистора и диода с общей шиной, причем коллектор управляющего транзистора соединен с другим выходным выводом мостового выпрямителя и эмиттером транзистора указанной цепи.

На чертел е представлена электрическая принципиальная схема стабилизированного источника питания постоянного напряжения.

Стабилизированный источник питания содержит включенные последовательно входной фильтр 1, импульсный стабилизатор 2 и преобразователь 3, каждый выход которого через выпрямители 4 и фильтры 5 соединен со входом блока управления 6, содержащего выходной трансформатор 7, и блок запуска 8, выполненный из последовательно соединенных первого резистора 9, транзистора 10, первого конденсатора 11, мостового выпрямителя 12, соединенного с дополнительно введеиной обмоткой 13 выходного трансформатора 7, второго резистора 14, третьего резистора 15, последовательно соединенного динистора 16 и четвертого резистора 17, пятого резистора 18, диода 19, управляющего транзистора 20, щестого резистора 21, второго конденсатора 22, стабилитрона 23.

Стабилизированный источник работает следующим образом.

Работу рассмотрим с момента подачи на вход устройства напряжения от источника постоянного тока. По цепи резистора 15 транзистор 10 открывается, и начинается заряд емкости 11 током, ограниченным резистором 9 в цепи коллектора транзистора 10. После заряда конденсатора 11 до напрял ения пробоя динистора 16 последний пробивается, и напряжение стабилизированное стабилитроном 23, подается через диод 19 на цепи питания схемы управления блоком 6 и на цепи питания импульсного стабилизатора 2, чем обеспечивается открытие его транзисторов, включенных в силовую цепь питания двухтактного преобразователя 3.

Резистор 18 ограничивает ток разряда конденсатора 11 до величины, необходимой для запуска устройства. Падение напряжения на нем и диоде 19 обеспечивает надежное закрытие транзистора 20 на время запуска, так как потенциал его базы более отрицательный, чем потенциал эмиттера. С момента появления напряжения питания блок управления 6 начинает генерировать импульсы тока, которые трансформируются во вторичные обмотки выходного трансформатора 7, переключают транзисторы двухтактного преобразователя 3 через блок 24 управления их базовыми цепями. Одновременно напряжение с дополнительной обмотки трансформатора 7 выпрямляется мостом 12 и подается па базу транзистора 10, закрывая его. С этого момента питание схемы управления 6 осуществляется только за счет энергии разряда конденсатора 11. С момента переключения трапзисторов двухтактного преобразователя на вторичных обмотках силового трансформатора появляется напряжение, которое подается на цепи питания схемы управления и импульсного стабилизатора. С этого момента закрывается диод 19 и по цепи резисторов 17, 18, 21 происходит переразряд конденсатора 22. Потенциал базы транзистора 20 становится более положительным, чем потенциал его эмиттера, и транзистор 20 открывается, щунтируя динистор 16. Последний при этом выключается, а разряд конденсатора И

продолжается через открытый транзистор 20 и резистор 17.

Разряд конденсатора 11 происходит до уровня напряжения, заданного на резисторе 17 делителем, состоящим из резисторов 17, 21, и переходом эмиттер-база транзистора 20.

Следовательно, элементы 20, 17, 21, 22 составляют схему выключения динистора 16.

Дальнейшая работа устройства питания осуществляется за счет энергии, поступающей в цепи питания схемы управления и импульсного стабилизатора с выхода силового трансформатора устройства. В нормальном режиме работы устройства мощность, потребляемая схемой запуска от источника постоянного тока, ограничивается резистором 15 в базовой цепи транзистора

10, которая составляет доли Ватта. Схема запуска постоянно готова к повторному запуску устройства в случае даже кратковременного исчезновения напряжения питания и допускает неограниченное количество пусков. Этим обеспечивается надежность запуска устройства питания и уменьшение мощности, потребляемой устройством в нормальном режиме от источника постоянного тока. Это улучшает энергетические характеристики маломощных преобразовательных устройств питания, которые встраиваются в устройства защиты и автоматики.

Применение устройства питания с предлагаемой схемой запуска позволяет уменьщить расход электроэнергии, а также уменьшить в ряде случаев мощность источников постоянного тока, предназначенных для питания устройств защиты и автоматики энергетических объектов.

Формула изобретения

Стабилизированный источник питания постоянного напрялсения, содержащий включенные последовательно входной фильтр, импульсный стабилизатор и преобразователь с силовым трапсформатором, каждый выход которого через соответствующий выпрямитель с фильтром соединен с выходными выводами и входом блока управления преобразователем с выходным трансформатором, и блок запуска, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска и КПД, блок запуска выполнен на

подключенной параллельно входным выходам цепи, состоящей из последовательно соединенных первого резистора, транзистора и первого конденсатора, мостовом выпрямителе, соединенном входом с дополнительно введенной обмоткой выходного трансформатора блока управления преобразователем, а одним выходным выводом через второй резистор - с базой транзистора, которая через третий резистор соединена с входным выводом, последовательно

5.

соединенных динисторе и четвертом резисторе, подключенных параллельно конденсатору указанной цепи и общей точкой соединенных через пятый резистор и диод со входом блока управления преобразователем, управляющем транзисторе, база которого через шестой резистор соединена со входом блока управления преобразовате6

лем и через второй конденсатор - с анодом указанного диода, и стабилитроне, соединяющем общую точку пятого резистора и диода с общей шиной, причем коллектор управляющего транзистора соединен с другим выходным выводом мостового выпрямителя и эмиттером транзистора указанной цепи.