Стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/64 

подключенный параллельно дополнительному выпрямителю через преобразователь постоянного напряжения в переменное, вольтодобавочный выпрямитель и цепь обратной связи, состоящую из блока сравнения, управляемого блокинг-генератора, выход которого через блок синхронизации подключен к вольтодобавочному выпрямителю и преобразователю постоянного напряжения в переменное l2,

Однако стабилизация выходного напряжения источника осуществляется путем дискретного регулирования мощности, поступающей в нагрузку, что усложняет схему стабилизатора,

Цепь изобретения - расщирение функциональных возможностей, упрощение конструкции источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные высоковольтный выпря митель с зажимами для подключения к питающей сети, низкочастотный сглаживающий фильтр и промежуточный преобразователь постоянного напряжения в переменное, выполненный на тиристорных ключах и трансформаторе, к одной из вторичных обмоток которого подключен компенсационный стабилизатор напряжения, блок управления указанным преобразователем, на вход которого подключен запускающий блок, состоящий из зарядного конденсатора, положительная обкладка которого соединена с дросселем, другой вывод которого соединен с выпрямителем, подключенным к другой вторичной обмотке промежуточного преобразователя, снабжен ограничительным конденсатором и диодом, катод которого подключен к точке соединения зарядного конденсатора и дросселя, а анод через ограничительный конденсатор соединен с входным зажимом высоковольтного выпрямителя, отрицательная обкладка зарядного конденсатора подключена к минусовому входу промежуточного преобразователя, сигнальный вход которого, через блок управления связан с введенным блокинг-генератором, входом, подключенного к выходу компенсационного стабилизатора

На , чертеже представлена схема стабилизированного источника постоянного напряжения.

Источник состоит из последовательно Бключенних высоковольтных выпрямителя 1, низкочастотного фильтра 2, промежуточного преобразователя 3 постоянного напряжения в переменное, к одной из вторичных обмоток которого подключен компенсационный стабилизатор 4 напряжения, запускающего блока 5, один вход которого через выпрямительные диоды 6 и 7 подключен к другой вторичной обмотке преобразователя 3 напряжения, а второй вход запускающего блока 5 через ограничительный конденсатор 8 и выпрямительный диод 9 подключен к зажиму питакжцей сети переменного тока.

Катоды выпрямительных диодов б и 7 через дроссель фильтра 10 соединены с положительной обкладкой зарядного кон- денсатора 11, отрицательная обкладка которого подключена к общей точке соединения средней точки вторичной обмотки трансформатора преобразователя 3 напряжения и отрицательному выводу фильтра 2, Выход блока 5 соединен со входами питания блока 12 управления. К выходу стабилизатора 4 подключен вход управляемого блокинг-генератора 13, выход которого через блок 12 управления подключен к сигнальному входу промежугочного преобразователя 3 напряжения.

Компенсационный стабилизатор 4 состоит из силового выпрямителя 14, схемы 15 управления проходным- транзистором 16,

Стабилизированный источник питания раработает следуюлшм образом.

При включении питающей сети напряжения переменного тока поступает непосредственно на высоковольтный выпрямитель 1 и через ограничительный конденсатор 8 - на выпрямительный диод 9,

Низкочастотный фильтр 2, подключенный к выходу выпрямителя, сглаживает переменную составляющую до определенной величины.

Напряжение питаадцей сети, поступающее на анод выпрямительного диода 9, выпрямляется и сглаживается зарядным конденсатором 11, Сглаженное напряжение с конденсатора 11 поступает на входы питания блока 12 управления.

Сглаженное напряжение, поступающее с фильтра 2 на силовой вход преобразователя 3 напряжения, преобразуется в напряжение переменного тока повышенной частоты. Частота переключения ключей преобразователя 3 напряжения прямо пропорциональна частоте управляющих импульсов, поступающих с блока 12 управления. До поступления импульсов с выхода управляемого бпокинг-генератора 13 блок 12 управления формирует управляющие импульсы с постоянной частотой (режим автогенератора). Напряжение переменного тока повышенной частоты одной из вторичных обмоток (сиповой)т.рансформатора пре,образователя 3 поступает на вход компенсационного стаби;п1затора 4 напряжения. Падение напряжения , имеющееся на переходе коллектор-эмиттер транзистора 16, поступает на вход управляемого блокинггенератора 13, частота импульсов которого прямо пропорциональна величине входного напряжения (падению напряжения на переходе коллектор-эмиттер), т.е. при изменении (уменьшении) входного напряжения частота импульсов, поступакяцих на вход блока 12 управления, уменьшается, а при увеличении входного напряжения- увеличивается. С момента поступления кмпульсов с выхода генератора 13 блок 12 управления формирует импульсы управления с частотой, пропорциональной частоте генератора 13,

Таким образом, переключение ключей в преобразователе 3 в установившемся режиме происходит с частотой, .пропорциональной частоте следованияимпульсов, поступающих с выхода генератора 13 (регулируемый преобразователь напряжения).

Так как напряжение, поступающее через выпрямительные диоды 6 и 7 с преобразователя 3 и установившемся режиме больше (по величине) напряжения, поступающего через ограничительный конденсатор 8, диод 9 запирается и величина тока, протекающего через конденсатор 8, определяется током закрытого диода 9.

Частота переключения ключей преобразователя 3 во много раз превышает частоту напряжения питакщей сети переменного тока, ее оптимальное значение определяется максимальным значением КПД всего стабилизированного источника постоянного напряжения..

В таком исполнении схема и конструкция стабилизироваиного источника П15таш1я предельно упрощаются, КПД всего источника по сравнению с источником с дискретным регулированием мощности несколько уменьшается, но потери в транзисторе 16 предлагаемого источника минимальны и остаются на одном уровне как при колебаниях питающей сети, так и при регулировании выходного напряжешля, при этом обеспечивается плавное изменение выходного напряжения источника питания в требуемом диапазоне.

При подключении стабилизированного . источника постоянного напряжения в трехфазную сеть переменного тока (как с нулевым выводом, так и без него) однофазный двухлолупериодный выпрямитель сети заменяется на трехфазный мостовой 1зы-

прямитель; при этом обеспечивается максимальная эффективность миниатюризации вторичных источников питания.

Использование дискретного (импульсного) способа управления регулируемым преобразователем напряжется позволяет просто согласовать цепи управлягалих электродов тиристорных ключей с линейными интегральными схемами, выпускаемыми в настоящее время промышленноетью, что позволяет значительно повысить надежность схем управления силовыми тиристорными ключами и сократить массу и объем этих схем.

Формула изобретения

Стабилизированный источник постоянного Ешпряжения, содержащий последовательно соединенные высоковольтный выпрямитель с зажимами для подключения к питающей сети, низкочастотный сглаи ивающий фильтр и промежуточный преобразователь постоянного напряжегшя в переменное, выполненный на тиристЛэрных ключах, и трансформаторе, к. одной из вторичных обмоток которого подключен компенсационный стабилизатор напряжения, блок управления указаЕП ым преобразователем, на вход которого подключен запускающий блок, состоящий из зарядного конденсатора, положительная обкладка которого соединена с дросселем, другой вывод которого соединен с выпрямителем, подключенным к другой вторичной обмотке промежуточного преобразователя, отличающийс я тем, что, с целью расщире)шя функциоьшльных возможностей и уменьшения габаритов, источник снабжен ограничительным конденсатором и диодом, катод которого подключен к точке соединения зарядного конденсатора и дросселя, а анод через ограничительный конденсатор соединен с входным зажимом высоковольтного выпрямителя, отрицательная обкладка зарядного конденсатора подключена к минусовому входу промежуточного преобразователя, сигнальный вход которого через блок управления связан с введенным блокинг-ге- нератором,входом подключенного к выходу компенсационного стабилизатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 547759, кл. Q 05 F 1/64, 1977.

2.Авторское свидетельство CCCF по заявке № 24931О2/24-О7,

кл. Q 05 Е 1/64, 1977.