Источник питания Советский патент 1982 года по МПК G05F1/64 

(5) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известен источник питания, содержащий преобразователь напряжения, выполненный по полумостовой схеме на двух транзисторах, двух конденсаторах, переключающем трансформаторе, две обмотки положительной обратной связи которого через базовые резисторы подключены параллельно змиттерным переходам указанных транзисторов, выходной выпрямитель с фильтром 1.

Недостатком его является низкая стабильность частоты и несимметричность работы преобразователя.

Известен источник питания, блок управления которого обеспечивает симметричную работу преобразователя 2.

Однако этот источник отличается большой сложностью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является источник питания, содержащий преобразователь , выполненный по полумостовой схеме на двух транзисторах, двух конденсаторах и силовом трансформа- торе, две обмотки положительной обратной связи которого через базовые резисторы подключены к входам транзисторов преобразователя, выходной

10 выпрямитель с фильтром, подключенный к вторичной обмотке силового трансформатора , а также задающий генератор с управляющим трансформатором, вторичные обмотки которого подключеISны к входу транзисторов преобразователя 3.

Недостатком его является несимметричность работы преобразователя (нйпример вследствие разбросов парамет20ров транзисторов преобразователя) и,, следовательно, большой уровень пульсаций выходного напряжения, а также низкая надежность Стак как в полумостовых схемах из-за несимметричности работы возможен заряд одного из конденсаторов до напряжения, значительно превышающего половину входного напряжения) . Цель изобретения - уменьшение уров ня пульсаций выходного напряжения и повышение надежности источника путем симметрирования работы преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в источнике питания задающий генератор выполнен на мультивибраторе с коллекторно-базовыми связями, выходы которого подключены к первичным обмоткам управляющего трансформатора введен дифференциальный усилитель, входы которого подключены к средним точкам двух введенных резистивных делителей напряжения, первый из кото рых подключен параллельно входным за жимам, а второй - параллельно одному из конденсаторбв преобразователя, причем выходы указанного дифференциального усилителя подключены к базам транзисторов мультивибратора. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема источника пи тания. Источник питания содержит полумос товой преобразователь на транзистора 1 и 2, конденсаторах 3 и А,, выходном трансформаторе 5, снабженном двумя о мотками положительной обратной связи 6 и 7, последовательно с которыми включены базовые резисторы 8 и 9, вы ходной выпрямитель 10 с фильтром 11, подключенным к нагрузке 12, задающий генератор на мультивибраторе, состоящем из транзисторов 13 и 1А, четырех резисторов 15-18, двух диодов 19 и 20, двух конденсаторах 2-1 и 22, уп равляющем трансформаторе 23, пер чная обмотка с нулевым выводом которо го крайними отводами подключена к коллекторам транзисторов 13 и 1, а вторичные обмотки 2k и25 подключены через диоды 26 и 27 к базам транзисторов 1 и 2, дифференциальный усил-i-тель на транзисторах 28 и 29 и резисторе 30, двигатель напряжения на резисторах 31 и 32 и делитель напряжения на резисторах 33 и 3 Источник питания работает следующим образом. Мультивибратор на транзисторах 13 и 14 формирует на обмотках 24 и 25 переменное напряжение прямоугольной формы, которое воздействуя на управляющие цепи транзисторов 1 и 2 через диоды 26 и 27 поочередно залирает транзисторы 1 и 2 (отпирание транзисторов 1 и 2 происходит за счет обмо.ток положительной обратной связи 6 и 7 по принципу работы генераторов с самовозбуждением). При этом на вторичной обмотке трансформатора 5 формируется переменное напряжение, которое выпрямляется при помощи выпрямителя 10, сглаживается фильтром 11 и подается на нагрузку 12. Сопротивления резисторов 16 и 17 равны. Сопротивление резисторов 31-3 делителей напряжения выбирается таким образом, чтобы при равном напряжении на конденсаторах 3 и 4, падение напряжения на резисторах 32 и З было равно. В этом случае равны коллекторные токи транзисторов 28 и 29. При этом время заряда конденсатора 21 (время закрытого состояния транзистора 13) равно времени заряда конденсатора 22 (времени закрытого состояния транзистора 1), т. е. длительности полупериодов управляющего напряжения равны.-Рассмотрим случай, когда длительности полупериодов выходного напряжения преобразователя не равны между собой, допустим длительность открытого состояния транзистора 2 , чем транзистора 1 в результате разброса параметров транзисторов 1 и 2 или несимметричности обмоток 6 и 7, вследствие чего у транзистора 2 время рассасывания избыточного заряда в базе увеличивается по сравнению с транзистором 1, что и приводит к несимметрии. В этом случае напряжение на конденсаторе А уменьшается, а на конденсаторе 3 увеличивается. При этом уменьшается падение напряжения на резисторе 3 что приводит к увеличению коллекторного тока транзистора 29 и уменьшению коллекторного тока транзистора 28. Следовательно, время зар-яда конденсатора 22 (время закрытого состояния транзистора 13) уменьшается, а время заряда конденсатора 21 (время, закрытого состояния транзистора 14) увеличивается. Так как включение транзистора 13 приводит к запиранию транзистора 2, а включение транзистора 14 - к запиранию транзистора 1, то соответственно длительность открытого состояния транзистора 2 уменьшается, а транзистора 1 увеличивается. Таким образом, предложенное техническое решение позволяет обеспечить автоматическое симметрирование работы преобразователя и, следовательно, уменьшить уровень пульсаций выходного напряжения, а также повысить надежность, так как исключается возможность превышения допустимого напряжения на конденсаторах преобразователя. Формула изобретения Источник питания, содержащий преобразователь , выполненный по полумостовой схеме на двух транзисторах двух конденсаторах и силовом трансформаторе, две обмотки положительной обратной связи которого черюз базовые резисторы подключены к входам транзисторов преобразователя, выходной выпрямитель с фильтром, подключенный к вторичной обмотке силового трансформатора, а также задающий генератор с управляющим трансформатором, вторичные обмотки которо го подключены к входу транзисторов преобразователя через диоды, включенные встречно - последовательно с эмиттерными переходами транзисторов преобразователя, отличающи 256 с я тем, что, с целью уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения и повышения надежности путем симметрирования работы преобразователя, задающий генератор выполнен на мультивибраторе с коллекторно-базовыми связями, выходы которого подключены к первичным обмоткам управляющего трансформатора, введен дифференциальный усилитель, входы которого подключены к средним точкам двух введенных резистивных делителей напряжения, первый из которых подключен параллельно входным зажимам, а второй параллельно одному из конденсаторов преобразователя, причем выходы указанного дифференциального усилителя подключены к базам транзисторов мультивибратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 509259, кл. G 05 F 1/6, 197. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2956976, кл. С 05 1- 1 /64, 1980. 3. Лукин А. В. Анализ работы преобразователя напряжения с внешним управлением при высокой частоте преобразования. - Электронная техника в автоматике. Вып. II, 1980, с. 9б, рис. 1.