Стабилизированный вторичный источник питания с бестрансформаторным входом Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

(З)СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫМ ВХОДОМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектрон ной аппаратуры. Известен стабилизированный источ ник питания с бестрансформаторным входом с автогенераторной обратной связью и с переменной скважностью генерируемого напряжения, определяемого схемой обратной связи. Импуль ный преобразователь выполнен по схе ме блокин -генератора, в базовую це которого для ограничения обратного напряжения, а также для устранения обратного сопротивления перехода ба за-эмиттер на цепь управления введен стабилитрон f1. Недостатком такого технического решения является то, что преобразователь не может надежно работать с частотой коммутации входного напряжения значительно превышающей частоту 50 Гц, что снижает КПД пре образователя . Это обусловлено те. ЧТО стабилитроны, применяемые в цепях управления коммутирующими транзисто- рами, не могут работать на повышенной частоте(порядка 20-30 кГц) Известен стабилизированный источник питания с бестрансформаторным входом, содержащий сетевой выпрямитель, входом подключенный к выходным клеммам, .выходом к входу однотактного преобразователя по схеме блокин -генератора, включающего в себя импульсный трансформатор и подключенные к нему коммутирующий транзистор, цепь управления, регулирующий и блокирующий узлы, а также фор мирователь низкочастотных импульсов, подключенный к входной клемме, и состоящий из однополупериодного выпрямителя напряжения сети и дифференцирующей RC-цепи 2j. Heдocтatкoм устройства является его низкая надежность при использовании в качестве коммутирующего элемента транзисторов с большим разбросом входных параметров. Это проявляеггся в том, что низкочастотные пусковые импульсы, сами по себе или накладываясь на высокочастотные пус ковые импульсы, вызывают у коммутирующего транзистора с достаточно бол шим статическим коэффициентом усиления по току возрастание тока коллектора до величины, которая может создать режим насыщения ферритового сердечника импульсного выходного трансформатора, что вызовет значительное уменьшение коллекторной нагрузки коммутирующего транзистора и, как следствие, возрастание его коллекторного тока до недопустимого значения. Цель изобретения - повышение надежности источника питания. Указанная цель достигается тем, что в источник питания введен узел подавления сигналов низкочастотного запуска, при установившемся режиме работы источника подключенный выходом к выходу формирователя низко- частотного запуска, а входом к регулирующему узлу, где узел подавления сигналов низкочастотного запу ка содержит резистор, конденсатор, транзистор и диод, причем база тран зистора подключена к точке соединения резистора и конденсатора, друга обкладка которого подключена к эмит теру и общей шине источника питания а другой вывод резистора к входу узла; диод подсоединен в обратном направлении параллельно коллекторно эмиттерному переходу, а коллектор транзистора - к выходу узла. На чертеже изображена функционал

ная схема устройства. ,

Вторичный стабилизированный источник питания содержит форми-рователь низкочастотных пусковых импульсов 1, сетевой выпрямитель 2, подключенные к первичному источнику питания (сеть 220 В, 50 Гц), и регулируемый однотактный преобразователь 3 выпрямлейного напряжения сети в импульсное с частотой 20-25 кГц, выполненный по схеме блокинг-генератора, а также выходные выпрямители . Одноконтактный преобразователь 3 состоит из выходного импульсного трансформатора 5 и подключенных к нему коммутирующего транзистора 6, цепей управления 7 регулирующего узла ,8 и блокирующего узла 9. Вход коммутирующего

рез рабочую обмотку выходного импульсного трансформатора 5 выпрямленное напряжение сети на эмиттерколлекторный переход коммутирующего транзистора 6. Первоначальный запуск коммутирующего транзистора 6 осуществляется с помощью формирователя низкочастотных пусковых импульсов 1, который, выпрямляя сетевое напряжение по однополупериодной схеме

11и дифференцируя RC-цепочкой

12и 13 положительные импульсы с частотой сети, подает их на вход коммутирующего транзистора 6.Последующие запуски блокинг-генератора,

по схеме которого выполнен одноконтактный преобразователь 3, осуществляются при помощи обмотки транзистора 6 связан с выходами формирователя низкочастотных пусковых импульсов 1, цепей управления 7 и блокирующего узла 9. Вход блокирующего узла 9 связан с выходом регулирующего узла 8. Выходные выпрямители подключены к выходным обмоткам импульсного трансформатора 5. Узел подавления низкочастотного запуска 10 подключен входом к регулирующему узлу 8 и выходом к формирователю низкочастотных пусковых импульсов 1. Формирователь низкочастотных пусковых импульсов 1 состоит из однополу-к периодной схемы выпрямления сетевого напряжения 11 и дифференцирующей цепи, состоящей из конденсатора 12 и резистора 13. Узел подавления низкочастотного запуска 10 содержит конденсатор l4, подсоединенный через резистор 15 к цепи питания регулирующего устройства 8. Параллельно конденсатору 14 подключен входными электродами транзистор 16, выходом подключенный к точке соединения емкости 12 и резистора 13 дифференцирующей цепи. Параллельно выходу транзистора 16 подключен обратной полярностью диод 17. Причем то-:ка соединения конденсатора 14, анода диода 17 и эмиттера транзистора 16 в устройстве подавления низкочастотного запуска 10 соединена с тем же зажимом цепи питания регулирующего узла 8, с которым соединен эмиттер коммутирующего транзистора 6. Источник питания работает следующим образом. Сетевой выпрямитель 2 подает на однотактный преобразователь 3 чеположительной обратной связи трансформатора 5, которая выдает в цепи управления 7 импульсы запуска с час тотой, значительно превышающей частоту питающей сети и равной примерно 20-25 кГц. Регулирующий узел 8 получает с вспомогательной обмотки трансформатора 5 напряжение с амплитудой, пропорциональной выходному напряжению преобразователя, которое выпрямляется и сравнивается с опорным напряжением. Разностный си|- нал управляет работой ключа, выполненного в виде транзистора.Срабатыв ние ключа в регулирующем узле 8 вклю чает в работу блокирующий узел 9 который запирает коммутирующий транзистор 6. Блокирующий узел 9 получае энергию для запирания коммутирующего транзистора 6 с обмотки положительной обратной связи импульсного выход ного трансформатора 5- Энергия, запа сенная выходным трансформатором 5 во время протекания тока через коммутирующий транзистор 6, отдается в нагрузки за время закрытого состояния коммутирующего транзистора 6. Однотактный преобразователь 3 отслеживает не только входное и выходное налряжение и стабилизирует последнее, но и осуществляет ограничение выходного тока. Стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции выходного переменного напряжения преобразователя 3. Формирователь низкочастотных импульсов запуска 1 не участвует в работе преобразователя 3 при оптимальном режиме работы источника питания, но при возникновении в нагрузке короткого замыкания, при котором уменьшается выходное напряжение источника, форми рователь 1 обеспечивает запуск комму тирующего транзистора 6 при устранении режима короткого замыкания. Узел подавления низкочастотного запуска 10 исключает подачу низкочастотных пусковых импульсов на вход коммутирующего транзистора 6,когда преобразователь 3 работает в оптимально режиме. Заряд конденсатора Ц через резистор 15 от цепи питания регулирующего узла 8 обеспечивает открытие транзистора 16 и уменьшение амплитуды низкочастотных пусковых импульсов подаваемых на коммутирующий транзистор 6. Диод 17 служит для исключения попадания отрицательных импульсов напряжения на коллектор транзистора 16. При возникновении режима короткого замыкания в нагрузке уменьшается амплитуда выходных импульсоб преобразователя 3. Напряжение питания регулирующего узла 8 значительно уменьшается и происходит разряд конденсатора l и закрытие транзистора 16. При этом роль запуска коммутирующего транзистора 6 опять выполняют импульсы , сформированные из напряжения ce-iти формирователем 1. Формула изобретения 1. Стабилизированный вторичный источник питания с бестрансформатор- ным входом, содержащий сетевой выпрямитель, входом подключенный к входным клеммам, выходом - ко входу однотактного преобразователя, выполненного по схеме блокин -генератора и включающего в себя импульсный трансформатор и подключенные к нему коммутирующий транзистор, цепь управления, регулирующий и блокирующий узлы, а также формирователь низкочастотных импульсов, подключенный к входной клемме, и состоящий из однополупериодного выпрямителя напряжения сети и дифференцирующей RC-цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности источника, в него введен узел подавления сигналов низкочастотного запуска при установившемся режиме работы источника, подключенный выходом к выходу формирователя низкочастотного запуска,а входом - к регулирующему узлу, 2. Стабилизированный вторичный источник питания по п. 1 ,о т л и ч а ю щ и и с я тем, что узел подавления сигналов низкочастотного запуска содержит резистор, конденсатор, транзистор и диод причем база транзистора подключена к точке соединения резистора и конденсатора, другая оокладка которого подключена к эмиттеру и общей шине источника питания, а другой вывод резистора - к входу узла подавления сигналов низкочастотного запуска диод подсоединен в обратном направлении параллельно коллекторно-эмиттерному переходу, а коллектор транзистора - к выходу узла. 1 1сточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W , кл, G 05 F /6k, 197. 2.Патент ФРГ № 2f176 8, кл. Н 02 Р 13/22, 1975.