Стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/44 

- - I ,. Изобретение относится к области элект рорадиотахники, а именно к источникам пи тания, и может быть использовано в сиотемах питания устройств автоматики и вычислительной техники. Известны источники питания, содержащие диодно-т иристорный выпрямитель. синхроимпульсов, генератор импульсов и усилитель обратной связи ij . Наиболее близким к предложенному иоточнику постоянного напряжения являетса стабилизированный источник постоянного натфяжения, содержащий подключенные к входным выводам управляемый диоднс -тиристорный и дополнительный выпрямители, датчик синхроимпульсов с усилителем, генератор запускающюс импульсов и усилитель обратной связи 2. Недостатком стабилизированного источника постоянного напряжения явлйетсй то, что он не обладает достаточной псмехоустойчивостью по отношению к кратковременйьгм снижениям или перерывам, сетевого напряжения, длительность которых меньше времени одного полупериода. Кроме того; в нш O1cyretBlBT уэёл плавного пуска, что создает помехи в сети при включении устройства. Цель изобретения - ограничение пускового тока, покыщение помехоустойчивости и обеспечение плавного нарастания выходного напряженю йрй вклйчёнйй. Это достигается тем, что в стабилизированном источнике постоянного напряжения, содержащем подключенные к входным выводам управляемый диодно-тиристо1Л1ый и дополнительный выпрямители, датчик синхроимпульсов с усилителем, генератор запускающих импульсов и усилитель обратной связи, датчик синхроимпульсов с усилителем выполнен в виде подключенных через балластный к дополнительHCftiy выпрямителю и последовательно соёданённых первого, второго и третьего стабилитронов, причем параллельно первому стабилитрону подсоединен помехопьдавлшощий конденсатор резисторного делителя, порключёнйЬГОпараллельно второму и третьему стабилитронам, между средней точкой которого и средней точкой второго и третьего стабилитрЬнов вклкэчен цепью эмиттер-база первый транзистор усилите ni датчика синхроимпульсов, коллектор которого через последовательно соединена ные резистор и цепь база - коллектор вто рого транзистора усилителя подсоединен к входу генератора запускающих импульсов, дополнительно введен блок плавного пуска, выполненный в виде подключенных параллельно первому стабилитрону первого диода в обратном включении и демпфирующего конденсатора, точка соединения которых через второй диод и резистор подсоединена к выходу усилителя обратной связи и входу генератора запускающих импульсов, выход которого через тиристорн оптронь соединен с диодно тиристорнь М выпряь-гителем., На чертеже представлена принципиальна электрическая схема стабилизированного источника постоянного напрялсения. Источник содержит диодно тиристорный выпрямитель 1, дополнительный выпрямитель 2, синхроимпульсов 3 с усилителем, генератор 4 задающих, импульсов, усилитель 5 обратной связи, балластный резистор 6, первый стабилитрон 7, второй стабилитрон 8, третий стабилитрон 9, помехоподавляющий конденсатор 10, резисторный делитель на резисторах 11 и 12, первый транзистор 13, который через резистор 14 и второй транзистор 15 подключен к генератору 4 запускаюших им пульсов, блок 16 плавного пуска, выполнешштй в виде первого диода 17 и демпфирующего конденсатора 18, точка соединения которых через второй диод 19 и ре зистор 2О подсоединена к выходу усилителя 5 обратной связи, тиристорные оптро ны 21 и 22, Т1фксторы 23 к 24 которых выполняют роль регуляторов длошю-тирио торного выпрямителя 1, конденсатор 25, резистор 26, регулируемый резистор 27, конденсатор 28, резисторы 29 и 30, вход ной 31 и выходной 32 конденсаторы выходной резисторный делитель на резисторах 33 и 34, стабилитрон 35, резисторы 36, 37, 38, транзистор 39, кондегьсатор 40, однопереходной транзистор 41. Устройство работает следующим обраSGM.- При включении устройства обе полуволны сетевого напряжения подаются на вентили вспомогательного маломощного выпрямителя 2, стабилитроньг 7, 8, 9, Номехоподавляпоший конденсатор 10, щэемя задающую цепочку (резистор 27 и кон- денсатор 28), а также через диод 29 , и резистор 20 на демпфирующий конденсатор 18. Одновременно сетевое напряжение подается на диодно-тиристорный вьтрямитель 1. На стабилитроне 7 формируется верхний уровень напряжения, от которого заряжаютсяконденсаторы 10, 18, 28. На стабилитронах 8 и 9 формируются нижние уровни напряжения, представляющие собой трапецеидальные импульсы напряжения с удвоенной частотой сети, которые через резисторный делитель подаются на базу транзистора 13, являющуюся входом усилителя синхроимпульсов. В моменты, соответствующие нулю сети, включается транзистор 15, разряжая в начале каждого полупериода фемязадающий конденсатор 28, на котором формир тотся пилообразные импульсы. Амплитуда пилообразных импульсов в первоначальный мещент после включения устройства зависит от потенциала не. конденсаторе 18, который по величине больше, чем на, конденсато- ре 28, причем последний щунтирует конденсатор 18 через диод 19 и резистор . 20, Когда напряжение на конденсаторе 18 и, соответственно на конденсаторе 28 достигнет потенциала открывания эмиттерного перехода однопереходного транзистора 41, генератор запускающих импульсов, собранный на этом транзисторе, начинает генерировать запускающие импульсы, начиная с , близких к 180, и постепенно, по мере дальнейщего заряда конденсатора 18, до углов, определяемых времязадающей цепочкой (резистороь 27 и конденсатором 28) и транзистором 39 обратной связи. Импульсы с генератора 4 запускающих импульсов подаются на последовательно включенные входы тиристорных оптронов 21 и 22, которые запускаются соответс1 венно также с углов, близких к 18О°. Поэтому напряжение на выходе устройства (как и пусковой ток) нарастает плавно. В процессе дальнейшей работы конденсатор 18 через обратное сопротивление диода 17 заряжается до напряжения, больщего, чем напряжение открывания эмйттерно- го перехода однопереходного транзистора, и не влияет на работу схемы. . При отключении устройства конденсатор 18 разрядится через диод 17, и процесс включения можно повторить. Ложные срабатывания генератора запускающих импульсов на однопереходном транзисторе 41 исключаются, поскольку его базы подключены к верхнему уровню напряжения, зашунтированному помехопбдавляющим конденсатором 10. Устройство имеет следующие преимущества:обладает повышенной помехоустойч востью к кратковременным снижениям или перерывам сетевого напряжения, длительность которых меньше времени рдного по лупериода;. в устройстве имеется узел плавного пуска, который позволяет ограничивать пусковой ток и обеспечивает плавное нарастание выходного напряжения при повто ном мгновенном включении. Для достижения таких же преимуществ иными способами, необходимо применение на аходе устройства фильтров, а на выходе линейных компенсационных стаб лизаторов, что приведет к значительному удс ожанию и увеличению габаритов скоте м, в которых будет применяться уст ройство. Формула изобретения Стабилизированный источник постояннотю напряжения, содержащий подкпюченны к входным выводам управляемый диоднотиристорный и дополнительный выпрямитель , и датчик синхроимпульсов с усилителем, генератор запускающих импульсов и усилитель обратной связи, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью ограниче ния пускового тока, повышения помехоустойчивости и обеспечения плавного нарао тания выходного напряжения при повторном включении,датчик синхроимпульсов с усилителем выполнен в виде подключенных через балластный резистор к дополнительному выпрямителю и последовательно соедин пенных йервого, второго и третьего стабил тронов, причем параллельно первому стабилитрону подсоединен помехоподавляющий конденсатор резисторного делителя, подключенного параллельно второму и третьему стабилитронам, между средней точкой которого и средней точкой второго и третьего стабилитронов включен цепью - база первый транзистор усилителя датчика синхроимпульсов, коллектор которого через последовательно соединенные резистор и цепь база-коллектор второго транзистора усилителя подсоединен к входу генератора запускающих импульсов, дополнительно введен блок плавного пусКа, выполненный в виде подключенных параллельно первому стабилитрону первого диода в обратном включении и демпфирующего конденсатора, точка соединения которых через второй диод и резистор подсоединена к выходу усилителя обратной свази и входу генератора запускающих импульсов, выход которого через твристорные оптроны соединен с диодно-т1фисторным выпрямителем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шварц С. Полупроводниковые сх&мы. М,, Иностранная литература, - . 1962, с. 371, фиг. 9-12. 2.Патент США № 3221241, кл. 321-17, 1965.