Стабилизированный источник питания переменного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение КПД и надежности источника питания. Это достигается путем коммутации симметричных отводов входной обмотки силового трансформатора 4 в зависимости от уровня входного напряжения. При этом осуществляется грубая регулировка напряжения, которое дополнительно стабилизируется непрерывным регулятором 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д1) 4 G 05 F 1j44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTQPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61 ) 8091 1 6 (21) 4365) 89/24-07 (22) 15.09.87 (46) 303089. Бюл. 11 40 (72) М.В. Иуснн (53) 621 .33 6.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 809116,хл. G 05 F 1/44, 1979. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Иэобретение относится к электро,технике иможет быть исполъэовано в

„,80„„151 822 А 2

2 источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение КПД и надежности источника питания. Это достигается путем коммутации симметричных отводов входной обмотки силового трансформатора 4 в зависимости от уровня входного напряжения. При этом осуществляется грубая регулировка напряжения, которое дополнительно стабилизируется непрерывным регулятором 1! . 1 ил.

l 5 I 8822

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано н источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры и является дополнительным к авт,св.к-. 809116 °

Целью изобретения является повышение КПД и надежности.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема устрой!

О ства .

Устройство содержит преобразователь 1 постоянного напряжения в переменное на двух силовых транзисторах 2, коллекторы Которых соединены с первой входной клеммой 3, силовой трансформатор 4 с выходной обмоткой

5 и обмоткой обратной связи 6, первый резистор 7, второй резистор 8, шунтирующие диоды 9, разнязывающие диоды 10, третий транзистор 11, эмиттер.которого через стабилитрон 12 подключен к второй входной клемме

l3, база — к средней точке реэистивного делителя 14, один вывод которого подключен к второй входной клемме 13, и силовых транзисторов 15 (где п — количество дискретов, на которое разбит диапазон изменения входного напряжения), коллекторы ко30 торых через развязывающие диоды 16 подключены к симметричным отводам входной обмотки силового трансформатора 4, а эмиттеры подключены к второй входной клемме 13. Кроме того, устройство содержит сравнивающие транзисторы 17, базы которых через резистивные делители 18 нходногс напряжения подключены к входным клем|мам 3 и 13, коллекторы — через согласующие делителя 19 к базам транзисторов 15, запускающий резистор 20,обмотки 21 и

22 на силовом трансформаторе 4, выпрямители 23 и 24. При этом эмиттеры сравниваюших транзисторов 17 подклк- 4 чены через запускающий резистор 20 к первой входной клемме 3 и через выпрямитель 24 к крайним выводам обмотки

22 силового трансформатора 4, обмотка .

21 через ныпрямитель 23 подключена . к второму выводу резистивного делителя 14, Средние точки обмоток 21 и 22 подклкчены к второй входной клемме 13, Стабилизированный источник питания работает следующим образом.

При подаче напряжения питания через зяпускающий резистор 20 приоткрынак тся все сравнивающие транзисторы

17 и cooTBpTcTRpHHo нсе силовые трянэисторы 15,,при этом начинает рябо— тать преобразователь 1 н явтоколебятельном режиме. Допустим, открынается левый по чертежу силовой транзистор

2. Ток, протекающий через входную обмотку силового трансформатора 4, через левый по чертежу (если входное напряжение минимально) разнязынающий диод

16 и силовой транзистор 17, замыкается на вторую входную клемму 13.Все остальные развязывающие диоды 16 при этом заперты более отрицательным потенциалом относительно второй входной клеммы 13, возникакщим на остальных отводах входной обмотки силового трансформатора 4, Во втором полупериоде открыты соответственно правые по чертежу силовой транзистор 2 и развяэывающий диод 16, а остальные развязывающие диоды закрыты. Таким образом в каждый момент времени ток входной обмотки силового трансформатора 4 замыкается на вторую входную клемму

l3 только через один (в данном случае левый по чертежу) силовой транзистор

15, хотя открыты все силовые транзисторы 15. Выпрямленное напряжение (выбирается для экономии низким 3 В) с с обмотки 22 силоного трансформатора

4 через выпрямитель 24 поступает на эмиттеры сравнивающих транзисторов 17 и сраннивается на переходах эмиттербаза со входным напряжением, поступающим на базы сравниваюших транэисторон 17 через соответствующие делители

I8 входного напряжения. Величиной запускающего резистора 20 ограничивается пусковой ток устройства.

Стабилизация выходного напряжения устройства осуществляется за счет фиксации положительных полупериодов напряжения на базах силовых транзисторон 2 через развязывающие диоды 10 третьим транзистором 11 ч утем сравнения напряжения, поступающего с обмотки 21 через выпрямитель 23 и резистивный делитель 14, с опорным на-, пряжением на стабилитроне 12.

Делители входного напряжения 18 выбраны таким образом, чтобы при повышении напряжения на определенную величину (выбранную н качестве дискрета) происходило последовательное отклонение (слева направо по чертежу) сравнивающих транзисторов 17. Например число дискретов равно 4, дискрет равен 3 В, а диапазон изменения входного напряжения в пределах от 205 ) 518822

32 В. При этом пороги срабатывания сравнивающих транзисторов выбираются соответственно 23, 26, 29, 32 В. Ta" ким образом при превышении входного напряжения 23 В произойдет отключение первого сравнивающего транзистора (левого по чертежу), соответственно отключается управляемый им силовой транзистор )5. Ток входной обмотки си лового трансформатора в этом случае замыкается через следующие раэвяэывающие диоды 16 и силовой транзистор

)5

5, что приводит к снижению коэффициента трансформации напряжения к вторичным обмоткам, а третий транзистор 11 переходит в режим фиксации, положительных полупериодов напряжения на базах силовых транзисторов 2 на более высоком пределе, поддерживая выходное напряжение устройства постоянным.

При дальнейшем повышении входного напряжения до верхнего предела происходит последовательное отключение силовых транзисторов 15 и соответственно снижение коэффициента трансформации напряжения к вторичным обмоткам силового трансформатора 4 устройства, а после каждого переключения отводов входной обмотки силового трансформатора 4 стабилизация амплитуды напряжения, приложенного к ее. крайним выводам, осуществляется на новом пределе. Таким образом, при изменении входного напряжения происходит грубая регулировка напряжения посредством переключения отводов входной обмотки силового трансфорl матора 4 и точная регулировка напря/ жения на нагрузке путем подстабилизации его преобразователем 1 — стабилизатором за счет слежения эа напря кением на обмотке 21. Это позволяет поддерживать минимально необходимое падение напряжения на силовых транзисторах 2, сохраняя постоянным потребление мощности со входа устройства. Таким образом достигается повышение КГД устройства.

При коротком замыкании в нагрузке напряжения на вторичных обмотках силового трансформатора 4 устройс гва резко падают, в результате базовый ток силовых транзисторов 15 опреде ляется только запускающим резистором

20 и ограничивается на допустимом для .l коллективных токов уровне, Таким образом достигается защита устройства при перегрузках в нагрузке.

При превышении входным напряжением установленного верхнего предела (например, 32 В) запирается последний (правый по чертежу) сравнивающий транзистор 17, соответственно отключается управляемый им силовой тран-10 зистор 15, автоколебания в преобразователе 1 срываются, но при этом исчезает и выпрямленное напряжение, поступающее с обмотки 22 силового трансформатора 4. Однако через эапускаю15 щий резистор 20 происходит вновь запуск устройства, а затем вновь отключение силового транзистора 15, т.е. устанавливается релаксационный процесс с частотой ниже (может быть до20 полнительно понижена установкой кон— денсатора на выходе выпрямителя 24), чем собственная частота работы преобразователя 1. При этом силовые транзисторы 2 и !5 устройства переходят

25 в режим пониженной рассеиваемой мощности, обеспечивается защита устройства от перенапряжения.

Таким образом, предлагаемый стабилизированный источник питания переменного напряжения позволяет повысить KIIP и надежность устройства. формула и э о б р е т е н и я

Стабилизированный источник питания переменного напряжения по авт. св.

809116, отличающийся тем

/ что, с целью повышения КПД и надежности, в него введены силовые и сравнивающие транзисторы, развязывающие диоды, реэистивные делители напряжения, согласующие делители напряжения, выпрямитель напряжения, запускающий резистор, е. силовой трансформатор снабжен обмоткой со средней точкой, кроме того, его входная обмотка имеет симметричные отводы, при этом эмиттеры силовых транзисторов соединены с вторым входным выводом, коллектор каждого силового транзистора через раэвяэывающие диоды подключен к соответствукщим симметричным отводам входной обмотки силового трансформатора, база каждого сравнивающего транзистора подключена через соответствующий реэисторный делитель напряжения к входным выводам, коллектор через соответствующий согласую1518822

Составитель А . Якушкин

Техред Л.Сердюкова Корректор Н,Король

Редактор Т. Лаэоренко

Заказ 6605/53 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 1О1 щий делитель напряжения — к базе соответствующего силового транзистора, кроме того, эмиттеры сравнивающих транзисторов через запускающий резистор подключены к первому входному выводу и через выпрямитель напряжения — к крайним выводам обмотки со средней точкой,1 ричем средняя точка этой обмотки соединена с вторым входным выводом.