Стабилизированный источник постоянных напряжений Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известен стабилизированный источник, содержащий задающий генератор с трансформатором, усилитель мощности с выходным трансформатором и цепью обратной связи, состоящей из узла сравнения генератора пилообразного напряжения и ключа 1.

Известен также стабилизированный источник, являющийся наиболее близким к изобретению, содержащий подключенный к входным выходам сетевой выпрямитель, с фильтром, выходом соединенный с первым входом усилителя мощности, имеющего по

меньшей мере три выхода, к каждому из которых подключен высокочастотный выпрямитель с фильтром, по меньщей мере три разнополярных стабилизатора постоянного напряжения, первыми выводами соединенных друг с другом, вторыми - подключенных к общей щине, а третьими - соединенных с соответствующими выходными выводами, задающий генератор, вход которого соединен с выходом параметрического стабилизатора, а выход - со вторым входом усилителя мощности, трансформатор, первичная обмотка которого через резистор подключена к входным выводам, а вторичная через выпрямитель - к накопительному конденсатору и входу первого релаксационного генератора, выход которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, катодом подключенного к аноду первого диода, катод которого через первый резистор соединен с одним из выходных выводов отрицательной полярности, а анодом соединенного с общей щиной и эмиттером транзистора, база которого соединена с одним выводом второго резистора, а коллектор - с анодом второго диода, катод которого подключен ко входу параметрического стабилизатора 2.

Недостатком известных источников напряжений является низкая надежность работы, больщие потери мощности при включении и больщие габариты.

Цель изобретения - повыщение надежности, уменьшение потерь мощности при включении и уменьшение габаритов стабилизированного источника.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник постоянных

напряжении введен второй релаксационный генератор, вход которого соединен с выходом одного из высокочастотных выпрямителей с фильтром, а выход - с управляющим электродом и катодом введенного второго тиристора, анод которого соединен с соответствующим входным выводом одного нз стабилизаторов постоянного напряжения, при этом выход каждого из оставшихся высокочастотныл выпрямителей с фильтром подключен к входным выводам соответствующего из оставшихся стабилизаторов постоянного напряжения, причем к положительному входному выводу одного из этих стабилизаторов с положительной полярностью выходного напряжения подключена введенная цепочка из третьего резистора и третьего диода, катодом подключенного к коллектору транзистора и к катоду введенного четвертого диода, анод которого соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а ко входу параметрического стабилизатора подключен катод введенного пятого диода, анод которого соединен с одним из положительных выходных . выводов и анодом введенного шестого диода, катод которого соединен со вторым выводом второго резистора и одним из выводов дополнительно введенного конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной.

На чертеже приведена схема стабилизированного источника постоянных напряжений.

Он состоит из сетевого выпрямителя 1 с фильтром параметрического стабилизатора 2, задающего генератора 3, усилителя мощности 4, высокочастотных выпрямителей с фильтрами 5, разнополярных стабилизаторов 6 постоянных напряжений, которые имеют общую выходную точку и соединены между собой так, что при непоступлении сигнала на вход любого стабилизатора все выходные напряжения стабилизаторов равны нулю, а при перегрузке или коротком замыкании на выходе любого из этих стабилизаторов их напряжения уменьшаются до нуля, трансформатора 7, который подключен к первичной сети через резистор 8, а выходная обмотка его через выпрямитель 9 соединена с накопительным конденсатором 10 и релаксационным генератором 11, дополнительного релаксационного генератора 12, который выдает импульс для включения тиристора 13, тиристора 14, который включается импульсом, поступающим с релаксационного генератора 11, после того, как конденсатор- 10 зарядится до определенной величины, диодов 15-20, резисторов 21-23, конденсатора 24 и транзистора 25.

При включении стабилизированного источника в сеть переменного напряжения, например 220 В частотой 50 Гц, это напряжение через резистор 8 поступает на первичную обмотку трансформатора 7 и через сетевой выпрямитель 1 на вход усилителя мощности 4.

5 Задающий генератор 3 включается с задержкой во времени после того, как напряжение на конденсаторе 10 достигнет уровня, необходимого для включения и поддержания генерации релаксационного 11 и задающего

3генераторов.

0 Усилитель мощности 4 включается, и на выходах высокочастотных выпрямителей 5 появляются напряжения. Эти напряжения поступают на входы стабилизаторов 6 и релаксационного генератора 12. На выходах

5 стабилизаторов 6 напряжения отсутствуют, так как тиристор 13 в этот момент закрыт, и на вход одного из стабилизаторов, обычно .меньше нагруженного и с наибо;1ьшим выходным напряжением, не поступает напряжение.

0 С положительной выходной шины одного из высокочастотных выпрямителей через резистор 23„ диоды 18, 17 это напряжение поступает на параметрический стабилизатор 2, а с него на задающий генератор 3, обеспечивая его питание до тех пор, пока не включится тиристор 13. Отрицательная шина высокочастотного выпрямителя через стабилизатор или непосредственно соединена с общей выходной шиной стабилизаторов.

0 Усилитель мощности 4 включается в ненагруженном состоянии и продолжает работать практически на холостом ходу.

Так как включение усилителя MOHIHOCTH

4происходит на холостом ходу, высокочастотные выпрямители 5 в момент включения

не нагружены, а время, в течение которого конденсатор 10 должен обеспечивать энергией задающий генератор 3, сокращено до минимума, то емкость конденсатора 10 резко уменьшается и составляет единицы микрофарад.

По истечении некоторого времени, которое по желанию можно регулировать в щироких пределах, релаксационный генератор 12 выдает сигнал для включения таристора

13 и на входы всех стабилизаторов поступают напряжения. На выходах стабилизаторов 6 появляются напряжения. Одно из них, положительное, поступает на базу транзистора 25 через диод 19 и резистор 22 и открывает транзистор 25. При этом анод диода 17, катоды диодов 16, 18 оказываются соединенными с общей выходной шиной стабилизаторов через открытый транзистор 25 и питание задающего генератора 3 нестабилизированным напряжением со входа стабилизатора прекращается. Начинается стационарное питание параметрического стабилизатора 2 и задающего генератора 3 через

открытый диод 20 с выходаодного из стабилизаторов положительной полярности.

С выхода одного из стабилизаторов отрицательной полярности через резистор 21 и диод 5 обеспечивается открытое состояние тиристора 14. Конденсатор 10 П1унтируется через открытые диод 16, транзистор 25 и тиристор 14.

Стабилизированный источник постоянных напряжений полностью включен.

При перегрузке или коротком замыкании на выходе одного или нескольких стабилизаторов 6 выходные напряжения их уменьшаются до нуля. Задающий генератор 3 включается, а накопительный конденсатор 10 наход,ится в разряженном состоянии. Переключения питания задающего генератора 3 на нестабилизированное питание не произойдет, так как транзистор 25 после уменьшения стабилизированного напряжения до нуля удерживается в течение некоторого времени в открытом состоянии при помощи конденсатора 24. Усилитель мощности 4 прекращает работу, на входы стабилизаторов 6 напряжения не поступают. Стабилизированный источник полностью отключается.

По истечении некоторого времени, когда конденсатор 24 разрядится, транзистор 25 закрывается. Начинается заряд конденсатора 10, включается релаксационный генератор 11, тиристор 14, задающий генератор 3 начинает генерацию. Усилитель мощности 4 включает.ся, задаюп ий генератор 3 начинает питаться не стабилизированным напряжением, включаются релаксационный генератор 12 и тиристор 13 и, если перегрузка или короткое замыкание устранены, то происходит самовключение стабилизированного источника.

Если перегрузка или короткое замыкание не устранены, то стабилизированный источник не включается. При этом тиристоры 13 и 14 будут периодически включаться, и как только перегрузка или короткое замыкание будут устранены, то произойдет самовключение стабилизированного источника.

В предлагаемом стабилизированном источнике постоянных напряжений включение усилителя мощности значительно облегчено, оно устойчивое, потери на транзисторах усилителя мощности в момент включения минимальные, так как он включается практически на холостом ходу, надежность его работы повышается. Емкость накопительного конденсатора удалось уменьщить с сотен до единиц микрофарад, размеры его резко уменьщились.

Формула изобретения

Стабилизированный источник постоянных напряжений, содержащий подключенный к входным выходам сетевой выпрямитель с фильтром, выходом соединенный с первым входом усилителя мощности, имеющего по меньшей мере три выхода, к каждому из которых подключен высокочастотный выпрямитель с фильтром, по меньшей мере три разнополярных стабилизатора постоянного напряжения, первыми выводами соединенных друг с другом, вторыми - подключенных к общей шине, а третьими - соединенных с соответствующими выходными выводами, задающий генератор, вход которого соединен с выходом параметрического стабилизатора, а выход - со входом усилителя мощности, трансформатор, первичная обмотка которого через резистср подключена к входным выводам, а вторичная через выпрямитель - к накопительному конденса тору и входу первого релаксационного гене ратора, выход которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, катодом подклю.ченного к аноду первого диода,

5 катод которого через первый резистор соединен с одним из выходных выводов отрицательной полярности, а анодом соединенного с общей шиной и эмиттером транзистора, база которого соединена с одним выводом второго резистора, а коллектор - с анодом второго диода, катод которого подключен ко входу параметрического стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения потерь мощности при включении и уменьшения габаритов стабилизированного источника, в него введен второй релаксационный генератор, вход которого соединен с выходом 1 лного из высокочастотных выпрямителей с фильтром, а выход - с управляющим чпоктродом и катодом введенного второго тиристора, анод которого соединен с соответствующим входным выводо.м одного из стабилизаторов постоянного напряжения, при этом выход каждого из оставшихся высокочастотных выпрямителей с фильтром подключен

к входным выводам соответствующего из

оставшихся стабилизаторов постоянного напряжения, причем к положительному входному выводу одного из этих стабилизаторов с положительной полярностью выходного напряжения подключена введенная цепочка из третьего резистора и третьего диода, катодом подключенного к коллектору транзистора и к катоду введенного четвертого диода, анод которого соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а ко входу параметрического стабилизатора подключен катод введенного пятого диода, анод которого соединен с одним из положительных выходных выводов и анодом введенного

Л

f. //;.7

шестого диода, катод которого соединен со вторым выводом резистора и одним из выводов дополнительно введенного конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

656036

1. Авторское свидетельство СССР № 278781, кл. Н 02 М 3/10, 1972.

2. Заявка № 2063022/07, G 05 F 1/56, 1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

Cefnt,