Источник стабилизированного напряжения Советский патент 1979 года по МПК H02M3/335 H02M7/537 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания устройств автоматики, телемеханики и вычислительной техники.

Известен источник стабилизированного напряжения, содержащий основной и низковольтный стабилизаторы и управляемый преобразователь, работающий в широком диапазоне регулирования напряжения 1.

Недостатком известного источника является то, что он не имеет защиты от выхода из строя стабилизатора основного или низковольтного, а также преобразователя. При выходе из строя одного из них возможна ситуация, при которой не исключен отказ всех элементов нагрузки, так как работа источника рассчитана на широкий диапазон напряжений.

. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является источник стабилизированного напряжения, содержащий соединенные последовательно импульсный стабилизатор постоянного напряжения и ключевой управляемый преобразователь постоянного напряжения в переменное, при этом импульсный стабилизатор состоит из включенных в одну из спдовых тин рсгу.шруюгцего элемента и дросселя насыщения, управлчюн1его узла, подключенного входом к выводам для подключения нагрузки постоянного тока, а выходом - ко входу ключевого пускового блока, выход которого соединен с управляющим входом регулируюнгего элемента, а ключевой управляемый преобразователь выполнен на транзисторах и трансформаторе с но крайней мере одной выходной обмоткой, подсоединенной к выводам для подключения нагрузки переменного тока 2.

Недостатком такого источника является невысокая надежность, обусловленная односторонним предотвращением запуска преобразователя при выходе из режима стабилизатора, т. е. если неисправен преобразователь или вторичные цепи преобразователя, канал стабилизатора не отключается от нагрузки, что может вызвать выход из строя оборудование нагрузки, питание которой осуществляется по заданной программе.

Цель изобретения - повьнпение надежности защиты при выходе.из режима любого канала и предотвращение запуска любого канала при выходе из строя одного из них.

Эта цель достигается тем, что в источник стабилизированного напряжения, содержащий соединенные последовательно импульсный стабилизатор постоянного напряжения и ключевой управляемый преобразователь постоянного напряжения в переменное, при этом импульсный стабилизатор состоит из включенных в одн из силовых щин регулирующего элемента и дросселя насыщения, управляющего узла, подключенного входом к выводам для подключения нагрузки постоянного тока, а выходом - ко входу ключевого пускового блока, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, а ключевой управляемый преобразователь выполнен на транзисторах и трансформаторе с по крайней мере одной выходной обмоткой, подключенной к выводам для подключения нагрузки переменного тока, введены цепь запуска на диоде, включенном между средней точкой обмотки дросселя насыщения импульсного стабилизатора постоянного напряжения и запускающим входом ключевого управляемого преобразователя, и последовательная цепочка из дополнительной обмотки трансформатора преобразователя, диода и резистора, подключенная между общей шиной и питающим входом ключевого пускового блока.

Принципиальная электрическая схема источника стабилизированного напряжения представлена на чертеже.

Источник стабилизированного напряжения содерж-ит соединенные последовательно импульсный стабилизатор постоянного напряжения, состоящий из регулирующего элемента 1, дросселя насыщения 2, коммутирующего диода 3, управляющего узла 4 и ключевого пускового блока 5, и ключевой управляемый преобразователь 6 на трансформаторе 7 с по крайней мере одной выходной обмоткой, подсоединенной к выводам для подключения нагрузки переменного тока, выпрямитель с фильтром 8, пусковой тумблер 9, пусковые конденсатор 10 и резистор 11, цепь запуска на диоде 12 и последовательная цепочка из дополнительной обмотки 13, диода 14 и резистора 15. Ключевой пусковой блок 5 выполнен на транзисторах 16 и 17.

Источник стабилизированного напряжения работает следующим образом.

При включении пускового тумблера 9 входное напряжение поступает на регулирующий элемент 1 и пусковой конденсатор 10. Через конденсатор 10 и резистор 11 напряжение поступает на вход транзистора 17 ключевого пускового блока 5 и открывает его. При открытии транзистора 17 открывается регулирующий элемент 1 и на входе стабилизатора происходит нарастание выходного напряжения.

По достижении заданного уровня напряжения на выходе стабилизатора управляющий узел 4 открывает транзистор 16. При закрытии транзистора 17 закрывается регулирующий элемент 1. Накопленная энергия на дросселе насыщения гсходуется на поддержание напряжения на выходе стабилизатора и на открытие ключевого управляемого преобразователя 6, включенного последовательно со стабилизато эом. ВключеQ ние ключевого управляемого преобразователя 6 происходит через диод 12, подключенный к части дросселя 2. При понижении напряжения на выходе стабилизатора управляющий узел 4 закрывает транзистор 16 и открывает транзистор 17 ключевого пускового

5 блока 5. Открывается регулирующий элемент 1 и на дросселе 2 вновь накапливается энергия. Процесс повторяется до входа в режим преобразователя 6, т. е. когда он входит в режим переключения и на обмотках трансформатора 7 появится переменное напряжение. Выпрямленное напряжение с трансформатора 7 по щине обратной связи поступает на ключевой пусковой бдок 5, осуществляя обратную связь преобразователя с основным каналом. Постоянная времени цепи запуска (конденсатор 10 и резистор 11) выбирается несколько больщей постоянной .запуска последнего, так как по мере заряда конденсатора 10 сопротивление цепи запуска резко возрастает и по цепи конденсатор 10, резистор 11 ключевой

пусковой блок 5 не открывается. Выключение всего блока происходит при любом отклонении от импульсного режима как стабилизатора, так и преобразователя, так как после запуска источника работа стабилизатора зависит от накопленной энергии в дросселе 2 стабилизатора, а последняя-от импульсного режима преобразователя, срыв работы которого может произойти при неисправности как самого преобразователя, так и от короткого замыкания в цепях питания нагрузки.

При выключении тумблера 9 происходит разряд конденсатора 10.

Формула изобретения

Источник стабилизированного напряжения, содержащий соединенные последовательно импульсный стабилизатор постоянного напряжения и ключевой управляемый преобразователь постоянного напряжения в переменное, при этом импульсный стабилизатор состоит из включенных в одну из силовых щин регулирующего элемента и дросселя насыщения, управляющего узла, подключенного входом к выводам для подключения нагрузки постоянного тока, а выходом - ко входу ключевого пускового блока, выход которого соединен с управляющим

входом регулирующего элемента, а ключевой управляемый преобразователь выполнен на транзисторах и трансформаторе с по крайней мере одной выходной обмоткой, подсоединенной к выводам для подключения нагрузки переменного тока, отличающийся тем, что с целью повышения надежности защиты при выходе из.режима любого Канала и предотвращения запуска любого канала при выходе из строя одного из них, в него введены цепь запуска на диоде, включенном между средней точкой обмотки дросселя насыщения импульсного стабилизатора

постоянного напряжения и запускающим вхо дом ключевого управляемого преобразователя, и последовательная цепочка из дополнительной обмотки трансформатора преобразователя, диода и резистора, подключенная между общей шиной и питающим входом ключевого пускового блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 438083, кл. G 05 F 1/56, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 449424, кл. Н 02 М 3/155, 1972.