Стабилизированный источник питания Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частЕюсти к источникам электропитания с преобразованием переменного напряжения в постоянное. Известен стабилизированный источник питания, в котором с помощью резистора .подключенного к диагонали -пЬстоянного тока входного выпрямителя, осуществляется введение входного возмущения в систему управления l. Однако такая цепь недостаточно эффек тивна для подавпения низкочастотных пул саций. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стабиииаированвый источник постоянного напряже ния, содержащий выпрямитель, вход которого подключен к входным клеммам сети переменного тока, а выход - ко вхо ду сглаживающег о фильтра, регулирующий орган, включенный на выходе указанного фильтра, выходной фильтр, включенный между выходом регулирующего органа и выходом для подключения нагрузки щиротно-импульсный модулятор, выполненный на компараторе, корректирующем усигштепе, сумматоре и генераторе пипообразного напряжения, и датчик пупы, саций . 2. Однако- в этом устройстве не может быть достигнуто полное подавление низкочастотных пульсаций выходного на.прнже- ния при широком диапазоне изменения нагрузки стабилизатора. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения при широком диапазоне изменения нагрузки путем обеспечения инвариантности его к пульсаци- ям входного напряжения и уменьшение 1:;абаритов. Поставленная цель достигается тем, что в известном стабилизованном источнике питания датчик пульсации выполнен на трансформаторе тока, резисторе, диоде, конденсаторе и резисторе со средней точкой, 1фичем первичная обмотка трансформатора тока включена в цепь сглажвваюшего конденсатора, а вторичная обмо- кп, .лиунтировапная резистором, через днод подключена к иа{)пллелы о включенным ковденсатору и резистору со средней точкой, которая подключается на первый вход компаратора через введенный допол- нательный сумматор, второй вход которрго корректирующий усш1итель подключен к выходу су(1матора, первый вход которо го связан с вькодной клеммой, а второй вход - с введенным источником опорного на11р51жения, при этом второй вход компаратора подключен к выходу генератора пилообразного напряжения. На чертеже показана структурная схема стабилизированного источника питания Стабилизатор содержит вьп1рямчтель 1 имеющий бестраисформаторное подключение к сети, сглаживаю1яий ковденсатор 2, регулирующий орган 3, например транзисгорный или ТИрИСТОрПЫЙ ключ, ВЬ ХОДНОЙ фильтр 4 с подключенной к нему нагрузкой 5, широтно-импульсный модулятор 6 с генератором 7 пилообраз1юго напряжения и компаратором 8. Компаратор управ ляст регулирующим органом, вырабатывая импульсы с определенной скважностью. Компаратор имеет два входа. На первый вход через сумматор 9 поступает сигнал с корректирующего усилителя 10 и сигнал с датчика II пульсации. На второй вход компаратора 8 поступает сигнал с генератора 7 пилообразного напряжения. На вход корректирующего усилителя 10 через сумматор, 12 поступает разность сигналов с делителя 13 выходного напряжения и источника 14 опорного напряжения. Датчик 11. пульсации содерлснт трансформатор тока, первичная обмотка 15 которого включена последовательно со сглаживающим конденсатором 2, а вторичная 16 нагружена на резистор 17, с которого напряжение через диод 18 поступает на параллельно включенные конденсатор 19 и резистор 20 со средней точкой. Вывод средней точки подключен к сумматору 9. Стабилиз фованный источник питания работает следующим образом. Питание регулирующего органа осуществляется сглалсиваюшим конденсатором 2 до определенной пульсации входньгм напряжением. С помощью трансформатору тока, в цепи сглаживающей емкости вьщеляется напраж-ение на резисторе 17, пропорциональное импульсному току емкости конденсатора 2. С помощью диода 18 вьще/1ЯК)тся только положительные импуль сы напряжения, соответствующие моментам подзаряда сглаживающей емкости онденсатора 2 от выпрямители I. С помощью RC-цепочки осуществляются инегрирования выделенного импульса и в езультате формируется сигнал пропорцинальный по величине и повторяющий по орме пульсации входного на1 ряжения. игнал пульса11ий, уровень которого можо изменять с помощью потенциометра а резисторе 20, поступает в щиротно- мпульсный модулятор 6. Этот сигнал суммируется с сигналом ощибки с коректирующего усилителя 10 на сумматоре 9 и вызывает дополнительнуг низкочастотную шг-фотцо-импульсную -.оауняцию сигнала управления на выходе компаратора 8. Тем самым осуществляется такой закон управления регулирующим органом 3, при котором компенсируются пульсации входного напряжения и в выходном напряжении низкочастотные составляющие ослаблены. Выбирая необходимый уровень сигнала с датчика пульсации, можно добиться инвариантности выходного напряжения к низкочастотным пульсациям ВБ1ходного напряжения. Стабилизированный источник питания имеет улучшенные массо-габаритные показатели и обеспечивает высокое качество выходного напряжения при щироком диапазоне изменения нагрузки за счет обеспечения инвариантности его к пульсаntfflM входного напряжения. Формула изобретения Стабилизированный источник питания, содерл ащий выпрямитель, вход которого подключен к входным клеммам, а выход к сглаживающему конденсатору и входу регулирующего органа выходной фильтр, включенный между выходом регулирующего органа и выходными клеммами, щиротно- импульсный модулятор, выполненный на компараторе, корректирующем усилителе, сумматоре и генераторе пилообразного напряжения, и датчик пульсаций, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества выходного напряжения при щиро- ком диапазоце изменения нагрузки путем обеспечения инвариантности его к пульсациям входного напряжения и умельщения габаритов, в нем датчик пульсаций выполнен на трансформаторе тока, резисторе, диоде, конденсаторе и резисторе со средней точкой, причем первичная обмотка трансформатора тока включена в цепь сглаживающего конденсатора, а вторичная обмотка, зашунтированная резистором, через диод 5-9О подключена к параллельно иключонгилм конденсатору н резистору со средней точкой, которая подключена на первый вход компаратора через эведенный дополнительный сумматор, второй вход которого через корректирующий усилитель подключен к выходу сумматора, первый вход которого связан с выходной клеммой, а второй Вход - с введенным источником опор- ного напряжения, при этом второй вход ю № 4 компаратора подключен к выходу генератора пилообразного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Электронная техника в автоматике, Под ред. Ю. И. Конева , из-во Советское радио, вып. 6, 1974, с. 64-66. 2.Авторское свидетельство СССР 638937, Q 05 F 1/56, 1978.