Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в переменное — SU 951259 (original) (raw)

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистиче 01 ихРеспублик щ 951259(511 М Кп э С 05 Г 1/44Н 02 М 7/537 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявител 54) СТАБИЛИЭИРУЮЦИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОТОЯННОГО тносится к электрозначено для испольве многоканальногоопитания радиоэлект 2 Изобретение отехнике и предназования в качестисточника электр 5 ронной аппаратуры.Известны источники электропитания, содержащие последовательно соединенные регулирующий элемент, сглаживающий фильтр и преобразователь напряжения с трансформатором. Входное напряжение источника электропитания стабилизируется за счет изменения скважности импульсов регулирующего элемен.- та, необходимое количество выходных каналов образуется с помощью преобразователя напряжения с трансформатором. Напряжение на регулирующий элементпоступает с одного из выходов источника электропитания 1ОНаиболее близким к изобретению является стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий последовательно соединенные регулирующий элемент, сглаживающий фильтр, преобразовательнапряжения с трансформатором со вспомогательной вторичной обмоткой, выпрямитель, усилитель постоянного тока, соединенныи со входом широтно- импульсного модулятора, выход которого подключен ко входу короткозамыкателя, подключенного параллельно выходу управления регулирующего элемента. Вход усилителя постоянного тока подключен через фильтр и выпрямитель к вспомогательной обмотке трансформатора. К выходу выпрямителя через балластный резистор подключен вход регулирующего элемента.База регулирующего элемента и выход сглаживающего фильтра соединены . запускающим резистором. Вход широтно- импульсного модулятора. соединен с выходом генератора пилообразного тока. Напряжение на вход генератора пилообразного тока подается .с дополнительной обмоткой трансформатора.Принцип действия прототипа состоит в следующем. Напряжение питания подается на преобразователь через запускающий резистор. Преобразователь запускается. На выходе выпрямителя возникает постоянное напряжение, которое через балластный резистор отпирает регулирующий транзистор. Когда напряжение на выходе выпрямителя достигает заданной величины, с выхода усилителя постоянного тока через вход широтно-импульсного модулятора течет ток, вызываю 951259щий появление сигнала на его выходе. Этот сигнал воздействует на короткозамыкатель, который замыкает вход управления регулирующего элемента. Скважность импульсов широтно-импульсного модулятора изменяет ся так, что напряжение на выходе выпрямителя стабилизируется. При этом стабилизируются все выходные напряжения устройства 23.Недостатками прототипа являются 10его сложность, обусловленная нали-, чием вспомогательной обмотки трансформатора, дополнительного выпрямителя и фильтра, установленного на выходе выпрямителя, необходимость 15 специальной цепи запуска, малая стабильность выходных напряжений при изменении входного питающего напряжения, обусловленная наличием инерционных звеньев (преобразователя и трансФорматора) в тракте регулирования, а также малая устойчивость и надежность работы источника электропитания.Цель изобретения -повышение на-. 25дежности работы источника электропитания, упрощение его схемы, увелиЧение стабильности выходных напря" жений при изменении входного питающего напряжения.30Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизирующем преобразователе постоянного напряжения впеременное, содержащем последовательно соединенные регулирующий элемент, 35сглаживающий фильтр и блок преобразования постоянного напряжения в переменное с выходным трансформатором, имеющим дополнительную вторичную обмотку, а также узел сравнения 4 О . с двумя входами, выход которого через последовательно соединенные пороговый узел, усилитель и согласующий резистор подключен к управляющему входу регулирующего элемента, источник опорного напряжения, подключенный к одному из входов узла сравнения, интегрирующую цепь с двумя выходами и резистивный делитель напряжения, подключенный к выходу сглаживающего фильтра, интегрирующая цепь подключена к дополнительной вторичной обмотке выходного трансформатора блока преобразования постоянного напряжения в переменное, один из выходов интегрирующей цепи через введенные последовательно соединенные разделительный конденсатор и ограничительный резистор подключен кб второму входу узла сравнения, другой выход интегрирующей цепи - к общей питаю щей шине а точка соединения резистивного делйтеля напряжения и узла сравнения подключена к точке соединения разделительного конденсатора и ограничительного резистора, 65 На чертеже представлена функциональная схема стабилизирующего преобразователя постоянного напряженияв переменное,Источник электропитания содержитпоследовательно соединенные регулирующий элемент 1, сглаживающий фильтр2, резистивный делитель напряжения3, блок преобразования 4, трансформатор 5 со вспомогательной вторичнойобмоткой, а также интегрирующую цепь6, разделительный конденсатор 7, шунтирующий конденсатор 8, ограничительный резистор 9, узел сравнения 10,пороговый узел 11, усилитель 12, источник опорного напряжения 13, согласующие резисторы 14,15 и 16, Выводы17 и 18 интегрирующей цепи б подключены к вспомогательной вторичной обмотке трансформатора 5, вывод 19 интегрирующей цепи б через разделительный конденсатор 7 и ограничительныйрезистор 9 подключен к одному из входов узла сравнения 10, Выход 20 интегррирующей цепи б подключен к общей питающей шине. Выход узла сравнения 10подсоединен непосредственно ко входупорогового узла 11, выходом подключенного ко входу усилителя 12, выходкоторого через согласующий резистор14 подключен к регулирующему элементу 1. Средняя точка делителя напряжения 3, включенного между выходомФильтра 2 и общей шиной, подключенак точке соединения разделительногоконденсатора 7 и ограничительного,резистора 9, параллельно нижнемуплечу делителя включен шунтирующийконденсатор 8. Выходные напряженияисточника электропитания снимаютсяс обмоток трансформатора, в частности, через выпрямитель 21 и Фильтр 22.Источник электропитания работаетследующим образом.Напряжение, прямоугольной формы свыхода вспомогательной вторичнойобмотки трансформатора 5 интегрирующей цепью б преобразуется в пилообразное напряжение и выделяетсяна нижнем плече делителя 3. Это пилообразное напряжение является модулирующим напряжением, необходимымдля обеспечения работы источникаэлектропитания в режиме широтно-импульсного регулирования. На нижнемплече делителя 3 также выделяетсячасть напряжения с выхода сглаживающего фильтра 2, Суммарное напряжение с нижнего плеча делителя 3 через ограничительный резистор 9 поступает на один из входов узла сравнения 10, на второй вход которогоподается постоянное стабилизированное напряжение с выхода источникаопорного напряжения 13,Разностный сигнал между напряжениями, поступающими на указанныевходы узла сравнения 10, с выхода951259 6ненные регулирующий элемент сглаживающий Фильтр и блок преобразования постоянного напряжения в переменное с выходным трансформатором,имеющим дополнительную вторичную5 обмотку, а также узел сравненияс двумя входами, выход которого через последовательно соединенные пороговый узел, усилитель и согласующий резистор подключен к управляю 10 щему входу регулирующего элемента,источник опорного напряжения, пода ключенный к одному из входов узласравнения, интегрирующую цепь с дву.мя выходами и резистивный делительнапряжения, подключенный к выходусглаживающего Фильтра, о т л и -ч аю щ и й с я тем, что, с цельюповышения стабильности выходногонапряжения при изменении питающегонапряжения, а также повышения надежности и упрощения схемы, интегрирующая цепь подключена к дополнительной вторичной обмотке выходного,трансформатора блока преобразования25постоянного напряжения в переменное,один из,выходов интегрирующей цепичерез введенные, последовательно соединенные разделительный конденсатори ограничительный резистор подключенко второму входу узла сравнения, другой выход интегрирующей цепи - к обв щей питающей шине, а точка соединения реэистивного делителя напряжения и узла сравнения подключена к в- точке соединения разделительного35 конденсатора и ограничительного резистора. Формула изобретения узла сравнения 10 поступает на вход порогового узла 11, формирующего прямоугольные импульсы переменной длительности. Эти импульсы усиливаются усилителем 12 и управляют длительностью открытого и закрытого состояния регулирующего элемента 1.Раздельный конденсатор 7 предотвращает поступление постоянной составляюшей тока, текущего с выхода сглаживающего фильтра 2 через верхнее плечо делителя 3 к дополнительной вторичной обмотке трансформатор 5. Конденсатор 8 шунтирует нижнее плечо делителя 3 по высокой частоте предотвращая влияние высокочастотных помех, создаваемых на выходе сглаживающего фильтра 2, на работу источника электропитания. Ограничительный резистор 9 предназначен для ограничения тока во входной цепи узла сравнения 10.Улучшение стабильности выходных напряжений источника электропитания при изменении входного питающего напряжения вызвано тем, что сигнал на вход узла сравнения 10 поступает с выхода сглаживающего фильтра 2 (через делитель напряжения 3), а не с дополнительной вторичной об мотки трансформатора, как в прототипе, т.е. из тракта регулирования исключена часть инерционных звенье (преобразователь и трансформатор). Кроме того, в предлагаемом источни ке электропитания на вход узла сра нения 10 через интегрирующую цепь 6, разделительный конденсатор 7 и .ограничительный резистор 9 подается также сигнал с дополнительной вторичной обмотки трансформатора. Стабилизирующий преобразовательпостоянного напряжения в переменное,содержащий последовательно соедиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 40 1. Мелешкин В.И. и др. Миниатюризация преобразователей переменного напряжения в стабилизированное постоянное. Сб. ЭТвА, вып.7, М., "Советское радиоф, 1975, с.36-45. 45 2. Авторское свидетельство СССР 9 513359, кл. 6 06 Р 1/64, 1974.951259 Составитель Л. Стрелкинедактор М. дылын Техред С. Мигунова Корректор А. Гриценко ное 4 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектна Заказ 5945 53 Тираж 914ВНИИПИ Государственного комно делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушс Подп тета ССС рытий ая наб.,

Смотреть

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в переменное