Источник питания постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

(5) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ постоянного НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроIтехнике, а именно к вторичным источ никам питания и может быть использовано для питания радиотехнических устройств и систем связи. Известен источник питания содержащий входной выпрямитель переменного напряжения сети, выход которого подключен к входу емкостного сглажив ющего фильтра, регулирующий орган ключевого типа, включенный на выходе указанного сглаживающего фильтра, выходной фильтр, включенный между выходом регулирующего органа и выхо-, дом для подключения нагрузки, широтно-импульсный модулятор, выполненный на несимметричном мультивибраторе, причем выход для подключения нагрузки связан через параллельно соединен ные резистор и корректирующую емкость со входом широтно-импульсного модулятора и, кроме того, выход указанного сглаживающего фильтра дополнительно соединен через резистор С входом широтно-импульсногО модулктора PJ. Однако при этом обеспечивается реакция широтно-импульсного модулятора только на среднее значение входного возмущения и низкочастотные пульсации напряжения проходят через регулирующий орган в нагрузкуj уменьшение пульсации возможно только за счет увеличения параметров сглаживающего и выходного фильтров. Наиболее близким к данному техническому решению является источник, содержащий выпрямитель, вход которого подключен .к входным клеммам и выход к входу сглаживающего фильтра, регулирующий орган, включенный на выходе сглаживающего фильтра, выходной фильтр, выходом подключенный к выходным клеммам и широтно-импульсный модулятор ( ШИМ ) с задающим генератором, выходом соединенный с управляющим входом регулирующего органа 2, Недостаток, известного источника питания заключается в том, что фазосдвигающий узел, выполненный, например, в виде пассивных ЯС цепей, настроен на детерминированный периодический сигнал, а именно на низкочастотную гармонику, является инерционным звеном и, -в результате, препятствует подавлению низкочастотных пульсацийслучайного характера , Кро ме того, использование двухобмоточно дросселя LC-сглаживающего фильтра дл передачи низкочастотной гармоники вы прямленного напряжения сети на сумма тор широтно-импульсного модулятораведет к увеличению габаритов указан. Кого дросселя. Целью изобретения является улучше ние качества выходного напряжения пу тем повышения эффективности подавления низкочастотных пульсаций вход-. ного напряжения, имеющих как периодический, так и случайный -характер vi уменьшение габаритов сглаживающего фильтра. . Поставленная цель достигается тем, что в источник питания введены датчик тока, разделительный конденсатор, сигнальный трансформатор и два усилителя, а ШИМ дополнительно содержит три управляемых одновибрато ра, дифференцирующую цепь и лва диода, причем первичная обмотка сигналь трансформатора чер.ез разделительный конденсатор подсоединена к выходу сглаживающего фильтра, а вторичная обмотка через первый усилител подключена к управляющему входу первого одновибратора, выход которо.го г соединен с входом запуска второго одновибратора, а выход второго одновибратора соединен с входом запуска третьего одновибратора, выход которого соединен с выходом ШИМ, датчик тока, включенный между выходом регулирующего органа и входом выходного фильтра, через второй усилитель связан с управляющим входом вто рого одновибратора, дифференцирующая цепь ШИМ входом подсоединена к выходу задающего генератора, а выходом подключена через первый диод к входу запуска первого одновибратора, а через второй диод к управляющему входу третьего одновибратора. На чертеже приведена схема источ ника питания. Источник питания содержит выпрямитель 1, вход которого соединен с ВХОДНЫМИ клеммами, а выход через сглаживающий фильтр 2 подключен к входу регулирующего органа 3, выходной фильтр , выходом соединенный с выходными клеммами, широтно-.импульсный модулятор 5, выполненный на управляемых одновибраторах-6-8 и задающем ганер.аторе; 9, причем к выходу сглаживающего фильтра 2 через разделительный конденсатор 10 подключен сигнальный трансформатор 11,вторичная обмотка которого подключена к входу первого усилителя 12,а выход усилителя 12 подключен к регулирующему входу первого одновибратора, выход первого одновибратора 6 соединен с входом з.апус.ка второго одновибратора 7 выход которого соединен с входом запуска третьего одновибратора 8, выход одновибратора 8 связан с управляющим входом регулирующего органа 3 датчик тока. 13 включенный между выходом регулирующего органа 3 и входом выходного фильтра k, через второй усилитель 14.подключен к регулирующему входу второго одновибратора 7, а задающий генератор 9 через диффе- . ренцирующую цеп 15 и разделитель- ные диоды 16 и 17 связан с входом запуска первого одновибратора 6 и с входом принудительного возврата на стадии формирования импульса в исходное состояние третьего одновибратОра 8. . Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 9 вырабатывает прямоугольные импульсы, частота которых определяет частоту переключения .регулирующего органа 3. Диффе-. ренцирующая цепь 15 Формирует остроконечные импульсы, противоположной полярности в моменты времени, соответствующие переднему и заднему фронту импульса задающего генератора 9, при этом импульсами, например отрицательной полярности, запускается первый одновибратор 6, длительность импульса которого изменяется относительно заданного начального Уровня в соответствии с переменной составляющей напряжения на сглаживающем фильтре 2. С увеличением напряжения на выходе сглаживающего фильтра 2 длительность импульсов одновибратора 6 возрастает. В момент времени, соответствующий заднему фронту импульса одновибратора 6, запускается одновибратор 7 длительность импульса которого зависит от суммарной величины . сигнала постоянной-и низкочастотной состабляющих снимаемого с.датчика тока 13. С увеличением величины сигнала на входе усилителя 1 длительность импульсов одновибратора 7 возрастает. В момент времени, соответствующий заднему фронту импульса одновибратора 7 запускаетсяодновибра тор 8, причем на стадии формирования импульса одновибратор 8 принудительно возвращается в исходное состояние сигналом, поступающим на этот одновибратор через диод 17 в момент времени, соответствующий заднему фронту импульса, задающего генератора 9- Таким образом, длительность . импульса рдновибратора -8 равна длительности импульса задающего генератора 9 3 вычетом длительностей импульсов одновибратора 6 и одновибраfop.a 7. Выход одновибратора 8 свя зан с управляющим входом регулирующего органа 3, управление которым осуществляется так что низкочастотн е пульсации на его выходе эффек- . тивно ослабляются. , Предложенное техническое решение позволяет уменьшить низкочастотные пульсации выходного напряжения как периодического, так и случайного характера и тем самым повысить качество выходного напряжения и уменьшить весо-габаритные показатели источника .питания. формула изобретения Источник питания постоянного напряжения, содержащий выпрямитель вход которого подключен к входным клеммам, а выход - к входу сглаживающего фильтра, регулирующий орган, включенный на выходе сглаживающего фильтра, выходной фильтр, выходом подключенный к выходным клеммам И ШИрОТНО-импульсный МОДуЛЯТОр С 38 дающим генератором выходом соединенный с управляющим входом регулирующего органа,о т л и ч а ю щ-и йс я тем что с целью-улучшения качества выходного напряжения путем повышения эффективности- подавления низкочастотных пульсаций входного . напряжения, имеющих как периодичес- . кий, так и случайный характер, и уменьшения габаритов стаживающего - . фильтра в него введены датчик tOKa разделительный конденсатор, сигнальный трансформатор и два усилителя а широтно-импульсный модулятор дополнительно содержит три управляемых ЭЙ новибратора, дифферен.цирукхцую цель и два диода причем первичная об 4отка сигнального трансформатора через разделительный конденсатор подсоединена к выходу сглаживающего фильтра в вторичная обмотка через первый усилитель подключена к управляющему входу первого одновибратора, ВЫХОА которого соединен с входом запуска второго одновибратора, а выход второго одновибратора соединен с входом запуска третьего одновибратора, выход которого соединен с выходом широтно-импульсного модулятора дагчик тока включенный между выходом регулирующего органа и входом выходного фильтра через второй усилитель сеязвн с управляющим входом второго одновибратора дифференцирующая цепь широтно-импульсного модулятора входом подсоединена к выходу задающего генератора а выходом подключена через первый диод к входу запуска первого одновибратора а через второй диод к управляющему входу третьего одновибратора. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Электронная техника в автоматике. Вып.6. М., Ч оветское радио 1974 с. 65 рис.. 2.Авторское свидетельство СССР ff 638937, кл. G 05 F 1/5б 1978. .