Стабилизированный источник питания постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания. Цель изобретения - упрощение схемы и иовьшение надежности . Когда мгновенное значение выходного напряжения выпрямителя 2 превышает уровень напряжения заряженного входного конденсатора 8, коммутирующий диод 4 заперт и энергия в нагрузку от сетевого трансформатора 1 поступает через выпрямитель 2. Когда же значение выпрямленного напряжения снижается до величины, меньшей напряжения заряженного конденсатора 8, коммутирующий диод 4 отпирается и входной конденсатор 8 через него разряжается в нагрузку. В это время регулирующий элемент (РЭ) 3 заперт. В результате на вход дросселя 5 поступает напряжение с переменной составляющей, которое далее сглаживается с помощью дросселя 5 и выходного конденсатора Щ 10. Изменяя проводимость РЭ 3 при помощи узла управления 9, можно регулировать уровень напряжения на РЭ 3 и, следовательно, на входном конденсаторе 8, за счет чего и осуществляется - стабилизация выходного напряжения. 2 ил. (Л

-с.- + jj 1 у СОЮЗ СОВЕТСКИХ р ф " . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

,= - Ж,,=. =. РЕСПУБЛИК (А1 (51) ф С 05 Е 1/613

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ", Г

7 Риг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4176539/24-07 (22) 06.01.87 (46) 07.10.88. Бюл. Р 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) С.Т.Дремов, П.Ф.Головченко, А,М,Попиль и В.А.Кучменко (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 426228, кл. G 05 F 1/613, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 765788, кл. G 05 F 1/56, 1978. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания. Цель изобретения— упрощение схемы и повьппение надежности. Когда мгновенное значение выходного напряжения выпрямителя 2 превышает уровень напряжения заряженного входного конденсатора 8, коммутирующий диод 4 заперт и энергия в нагрузку от сетевого трансформатора 1 поступает через выпрямитель 2 ° Когда же значение выпрямленного напряжения снижается до величины, меньшей напряжения заряженного конденсатора 8,коммутирующий диод 4 отпирается и входной конденсатор 8 через него разряжается в нагрузку. В это время регулирующий элемент (P3) 3 заперт. В результате на вход дросселя 5 поступает напряжение с переменной составляющей, которое далее сглаживается с помощью дросселя 5 и выходного конденсатора

10. Изменяя проводимость РЗ 3 припомощи узла управления 9, можно регулировать уровень напряжения на Р3 3 и, следовательно, на входном конденсато" ре 8, за счет чего и осуществляется стабилизация выходного напряжения.

2 ил.

1429101

Изобретение относится к электротехнике, н частности к системам регулирования электрических величин с помощью полупроводниковых приборов, 5 и мажет быть использовано при разработке источников вторичного электропитания.

Цель изобретения — упрощение схемы и повышение надежности. 10

На фиг. l представлена функциональ, íàÿ схема предлагаемого стабилизированного источника питания постоянного напряжения; на фиг.2 — временные ди-!

l аграммы напряжений в различных точках 15, схемы.

Предлагаемый стабилизированный источник питания постоянного напряжения ,содержит сетевой трансформатор 1, выпрямитель 2, регулирующий элемент 3, коммутирующий диод 4, дроссель 5, ! .выходной вывод б, общую шину 7, вход,;ной конденсатор 8, узел 9 управления .,и выходной конденсатор 10.

Входные выводы выпрямителя 2 под- 25 ключены к вторичной обмотке сетевого трансформатора 1, первый выходной вывод выпрямителя 2 соединен с первым силовым выводом регулирующего элемента 3. Второй вьгходной вывод выпрями- 30 теля 2 подключен к общей шине 7 и к одному из выводов входного конденсатора 8. Выход узла 9 управления соединен с управляющим входом регулирующего элемента 3, а выходной конденсатор 10 включен между общей шиной 7 и выходным выводом 6. Первый выходной вывод выпрямителя 2 подключен также к точке соединения коммутирующего диода

4 и дросселя 5, а другой вывод входного конденсатора 8 подключен к точке соединения регулирующего элемента

3 и коммутирующего диода 4.

Стабилизированный источник работает следующим образом.

К коммутирующему диоду 4 прикладываются два напряжения: с,одной стороны — напряжение (пульсирующее) от выпрямителя 2 U (фиг ° 2a), а с другой— напряжение U от регулирующего элемента 3 (напряжение на входном кон-: денсаторе 8) (фиг. 2б) . Когда мгновенное значение выходного напряжения выпрямителя ? U превышает уровень напряжения U, коммутирующий диод 4 закрыт и энергия в нагрузку от сетевого трансформатора 1 поступает через вып рямитель 2 в течение времени t, -t (фиг.?), Когда уровень постоянного напряжения Up превышает мгновенное значение выпрямленного напряжения П,, коммутирующий диод 4 открыт и входной конденсатор 8 через открытый коммутирующий диод разряжается н нагрузку н течение времени t -t (фиг,2). В это время регулирующий элемент 3 заперт.

В результате на вход дросселя 5 поступает напряжение с переменной составляющей (фиг.2в), которое далее сглаживается с помощью дросселя 5 и выходного конденсатора 10.

Изменяя проводимость регулирующего элемента 3 при помощи узла 9 управления, можно регулировать уровень постоянного напряжения U и соотнетстР венно выходного напряжения.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом.

При отклонении выходного напряжения от установленной величины из-за изменений входного напряжения узел 9 управления благодаря своей чувствительности к величине и фазе выходного напряжения воздействием на проводимость регулирующего элемента 3 и изменяет ее так, чтобы изменение высокого напряжения было скомпенсировано.

Например, при увеличении выпрямленного напряжения U уровень постоянного напряжения регулирующего элемента 3 Up уменьшается. При этом среднее зйачение напряжения на дросселе 5 и соответственно выходного напряжения остается неизменным.

Особенностью предлагаемого стабилизированного источника питания является совместная работа ныпрямителя

2 и регулирующего элемента 3 на общую разгрузку. В данном устройстве напряжение и энергия поступает на нагрузку через дроссель 5 непрерывно без провалов напряжения до нуля, чта обеспечивает малый уровень пульсаций выходного напряжения и высокое быстродействие стабилизированного источ— ника питания.

Регулирующий элемент 3 полностью нагружен только в течение небольшого отрезка времени t -t (фиг.2), что обеспечивает его малую мощность рассеяния, высокий КПД источника, а также малые габариты. Поддержание неизменным выходного напряжения по уровню среднего значения напряжения на входе дросселя 5 приводит к стабилизации КПД при колебаниях входного наСоставитель А, Волкова

Редактор В.Бугренкова Техред М.Дидык Корректор М. Демчик

Заказ 5125/45 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

j 4„"Ч) пряжения (также как и ключевых стабилизаторов).

Таким образом, при сохранении достоинств известного источника в пред5 лагаемом источнике исключены дополнительные вторичные обмотки трансформатора и выпрямитель, что позволяет значительно упростить схему, повысить надежно с ть . 10

Формула изобретения

Стабилизированный источник питания постоянного напряжения, содержащий сетевой трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к входу выпрямителя, первый выходной вывод которого соединен с первым силовым выводом регулирующего элемента, а второй выходной вывод выпрямителя подключен

0l к общей шине, с которой соединен один нз выводов входного конденсатора, коммутирующий диод, первым электродом через дроссель подключенный к выходному выводу, а вторым электродом— к второму силовому выводу регулирующего элемента, узел управления, вход которого подключен к выходным выводам, а выход — к управляющему входу регулирующего элемента, и выходной конденсатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повьш ения надежности, первый выходной вывод выпрямителя подключен к точке- соединения коммутирующего диода и дросселя, а свободный вывод входного конденсатора подключен к точке соединения регулирующего элемента и коммутирующего диода.