Стабилизированный источник питания постоянного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники. Известны стабилизаторы постоянного напряжения с питанием от сети переменного напряжения, содержащие выпрямитель, фильтры, преобразователь, высокочастотный фильтр, блок сравнения 1. Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизированный источник питания постоянного напряжения, содержатдай включенные последовательно.выпрямитель, низкочастотный фильтр, преобразователь постоянного напряжения в переменное с дополнительным выпрямителем с высокочастотным фильтром, к выходу которого подключены одним входом бло сравнения, другой вход которого соединен с опорным источником 2}, НедостаткЬм известного стабилизированного источника питания являетс сложное выполнение схемы. Целью изобретения является уменьшение выходной пульсации путем Дискретного регулирования мощности, поступающей в нагрузку и упрощение схемы. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике питания, содержащем включенные последовательно выпрямитель, низкочастотный фильтр, преобразователь постоянного напряжения в переменное с дополнительным выпрямителем с высокочастотным фильтром, к выходу которого подключены одним входом блок сравнения, другой вход которого соединен с опорным источником, введены подключенный параллельно упомянутому дополнительному выпрямителю вольтодобавочный выпрямитель и цепь обратной сврзи, выполненная из подключенного к выходу блока сравнения управляющего блокинг-генератора, выход которого через дополнительно введенный б.г1ок синхронизации подключен к вольтодобавочному выпрямителю и упомянутому преобразователю постоянного напряжения в переменное. На чертеже представлен стабилизированный источник питания. Стабилизированный источник содержит включенные последовательно выпрямитель 1, низкочастотный фильтр 2, преобразователь 3 постоянного напряжеИИЯ в переменное, выпрямитель 4, высокочастотный фильтр 5, блок 6 сравнения, опорный элемент 7, дополнительно введенный вольтодобавочный вы прямитель 8 и цепь обратной связи, состоящая из управляющего блокинггенератора 9, блок 10 синхронизации, стабилизированный источник питания работает следующим образом,; При включении питающей сети напря жение переменного тока подаётся непосредственно на выпрямитель Г, сле дующий за ним низкочастотный фильтр производит сглаживание переменной составляющей до определенной величины. Сглаженйое напряжение поступает на вход преобразователя 3. Напряжение переменного тока повышенной частоты с выхода преобразователя 3 напряжения поступает на входы основного 4 и вольтЪДобавочного 8 выпрямителей. Суммарнаявеличина выпрятАлённого напряжения подается на вход сглаживающего фильтра 5. Час тота переключения преобразователя 3 напряжения во много раз превышает частоту напряжения питающей сети. Низкочастотная переменная составляющая, на выходе фильтра 2, промодулированная преобразователем 3 напряжения и сглаженная фильтром 5, воспринимаетс.я блоком б сравнения, как любое изменение напряжения питающей, сети переменного тока. При изменении напряжения питающей сети в Ьторону увеличения или уменьшения, на выходе схемы сравнения б появляется сигнал ошибки, который по дается на вход управляемого блокинггенератора 9, Отклонение напряжения на выходе стабилизатора напряжения в сторону УЛеньшёния от заданной величины вызывает сигнал ошибки положи Уёльной полярности. Наличие сигнала ошибки положительной полярности на входе управляемого блркйнг-гёнератора 9 приводит к генерации импульсов на выходе этого генератора. Отклонение напряжений на выходе стабилизатора напряжения в сторону, увеличения от заданной величины вызывает сигнал ошибки обратной полярности, под воздействием которого прекращается гене рация импульсов на выходе управляемо го блокинг-гёнератора 9. Приналичии сигнала ошибки положительной поляр йбсти ймпулЁбы с выхода управляемого блокинг-гёнератора 9 поступают на первый вход устройства 10 синхронизации. На второй вход этого устройст ва 10 поступает напряжение переменного TqKa повышенной частоты с преоб р азователя 3 напряжения. Устройство синхронизации формирует импульсы управления только в момент времени/ когда переменный ток, поступающий с преобразователя 3 напряжения, прохоцит через нулевое значение. Сформированные импульсы управляемым блокин

664159 генератором 9, частота которых прямо пропорциональна величине сигнала ошибки и синхронизированным устройствам 10 с частотой переменного тока преобразователя 3 напряжения, с выхода устройства 10 поступают на управляющий вход вольтодобавочного выпрямителя 8, выполненного на управляемых тиристорах. Вольтодобавочный выпрямитель 8 В1{лючается при поступлении импульсов на его управляющий вход. При наличии сигнала ошибки отрицательной полярности на входе управляемого блокинг-гёнератора 9 с выхода этого генератора импульсы на первый вход устройства 10 не поступают, и вольтодобавочный выпрямитель 8 выключается в момент перехода напряжения переменного тока, поступающего с преобразователя 3 напряжения, через нулевое значение и с этого момента времени работает только основной выпрямитель 4. Таким образом, за интервал времени с целым числом периодов преобразователя 3 напряжения, в течение которого вольтодобавочный выпрямитель 8 открыт (включен), выходное напряжение получает приращение дид , не превышающее допустимой величины, а в течение следующего интервала времени с целым числом периодов, когда вольтодобавочный выпрямитель 8 закрыт (выключен), выходной параметр уменьшается на ту же величину. Зависимость выходного напряжения от времени имеет пульсирующий характер. В зависимости от условий регулирования изменение напряжения питающей сети, изменение тока нагрузки и т.д.) периода Т + Tj const. Основным требованием при выборе выходного напряжения преобразователя 3 и скорости установления квазистационарного состояния выходного пара.метра является обеспечение условия иин л Удов, где а и„ц„ -- приращение выходного напряжения стабилизатора за один период (полупериод) напряжения тиристорного преобразователя, когда вольтодобавочный выпрямитель 8 открыт. При реализации метода с плавающим периодом управления существенно упрощена схема управления вольтодо- бавочным выпрймителем 8, которая выполнена на управляемом блокинг-генераторе с устройством синхронизации вместо цифрового логического устройства отработки сигнала управления, которые применяются при использовании данного метода. В предлагаемой схеме управления вольтодобавочным выпрямителем 8 отсутствук)Т элементы с памятью, а синхронизация управляющего сигнала в начале каждого полупериода напряжения тиристорного преобразователя 3 производится при помощи устройства 10 синхронизации. Благодаря тому, что переключение вольтодобавочноговыпрямителя 8 осуществляется только в момент npqxo дения напряжения переменного через нулевое значение, nocTyneitoiiero с тиристорного преобразователя 3 напряжения, работающего на одной (постоянной) частоте переключения, уровень спектра помех в выходном напряжении стабилизатора напряжения составляет не более 10 мв при величине выходного напряжения от 5 до 10 в. Формула изобретения Стабилизированный источник питания постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно выпрямитель, низкочастотный фильтр, преобразователь постоянного напряжения в переменное с дополнительньп выпрямителем с высокочастотным фильт ром, к выходу которого подключены одним входом блок сравнения, другой вход которого соединен с опорным исjro4HHKOM, отличающийся 6 тем, что, с целью уменьшения выходной пульсации путем днскретного регулирования мощности, поступающей в нагрузку, и упрощения схемы, вновь введены подключенный параллельно дополнительному выпрямителю через преобразователь постоянного напряжения в переменное вольтодобавочный выпрямитель и цепь обратной связи, выполненндя из подключенного к выходу блока сравнения управляющего блокинггенератора, выход которого через дополнительно введенный блок синхронизации подключен к вольтодобавочному выпрямителю и упомянутому преобразователю постоянного напряжения в переменное. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сборник статей Полупроводниковая электроника в технике связи под редакцией И. Ф. Николаевского, вып. 17, с. 95-100. Ключевые 2. Книга Е.С. Грейвер, стабилизаторы напряжения постоянного тока, М., Связь, 1970, с. 14, рис.1.8.