Многоканальный источник питания

 

Использование: питание объектов повышенной мощности с жесткими требованиями к качеству выходного напряжения и надежности работы. Источник выполнен в виде нескольких одновременно работающих преобразователей напряжения и подключенных к ним регуляторов. Выполнение преобразователя напряжения в виде двухтактного транзисторного автогенератора с. обратной связью по напряжению, включающей последовательно соединенные резистор и зашунтированную дросселем насыщения обмотку трансформатора управления автогенератором, гальванически развязанную с другими обмотками трансформатора, и размещение обмоток дросселей насыщения в цепях обратных связей по напряжению первичных преобразователей на общем сердечнике обеспечивают синхронную синфазную коммутацию транзисторов первичных преобразователей без введения дополнительных стабилизирующих элементов. 1 ил. ,

(f9) (1f) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

: СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (йо5 Н 02 М 7/537

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 5039840/07 . - . щих преобразоаателей напряжения и под(22) 24.04.92 . - ... ключенных к ним регуляторов. Выполнение (46) 23.02.93 Бюль 7:. преобразователя напряжения в виде двух(76) Л.Л.Хруслов и В.ИЯськив -:::.. тактного транзисторного автогенератора.с. (56) Авдеев и др. Мощный малогабаритнйй:обратной связью rio íàïðÿæåíèå, включаютранзисторный инвертор. В кн.: Современ- щей последовательно соединенные резиные задачи преобразователей техники. Ч.4. стор и зашунтированную дросселем

Киев, ИЗД УРСР, 1975, с.74-76.. :: насыщения обмотку трансформатора управМиловэоров В.П. и др, Система синхро- . ления автогенератором, гальванически раз - нйзированных задающих генераторов с по- . вязанную:с другими обмотками вышеннойнадежностью.Тамже,с.126-130; трансформатора, и размещение обмоток (54).МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПИ- дросселей насыщения в цепях обратных

ТАНИЯ . -: —: . . .: связей по напряжению.йервичных преобра(57) Использование: питание обьектов повы- эователей. на общем сердечнике обеспечи-. шенной мощности с жесткими требования- вают синхронную сйнфазную коммутацию ми K качеству выходного напряжения и транзисторов первичных преобразователей надежности работы. Источник выполнен в . безвведениядополнительныхстабилизирувиде нескольких одновременно работаю- ющихэлементов.1ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания обьектов повышенной мощности, предьявляющих достаточно жесткие требования к качеству выходного напряжения te надежности работы.

Известен источник питания, содержащий два транзисторных инвертора, каждый из которых через свой силовой трансформатор и выпрямитель включен на общую нагрузку, Один из преобразователей выполнен ведущим, другой — ведомым. Для этого система управления ведомого через . фазорегулятор подсоединена к системе управления ведущего. Между нагрузкой и фазорегулятором включен узел сравнения.

Такое решение достаточно сложно и наличие фазового сдвига в коммутации транзисторов ведущего и ведомого преобразователей. приводит к повышенному уровню электромагнитных помех. Кроме того, отказ в работе системы управления ведущего лреобразователя приводит к прекращению работы других, что снижает надежность источника питания, Известен также источник питания, содержащий И первичных преобразователей, каждый из.которых управляется своим зада1797731 ющим генератором, Задающий генератор представляет собой маломощный транзи"сторный инвертор по схеме со средней точкой и насыщающимся трансформатором насыщения управления. В трансформаторе управления размещены соединенные параллельно через обмотки дросселей насыщения обмотки синхронизации. Дроссели насыщения служат для защиты от срыва генерации задающих генераторов при коротких замыканиях.

Надежная работа этого источника обес-. печена его значительным усложнением;

Кроме того, синхронизация по частоте выходных напряжений первичных преобразователей обеспечена не в полной мере, поскольку даже при синхронизированных задающих генераторах разброс в параметрах элементов первичных преобразователей приведет к разбалансировке по частоте их выходных напряжений, В предлагаемом источнике питания, содержащем и идентичных синхронизированных по частоте преобразователей напряжения и установленные на выходе преобразователей регуляторы, каждый первичный преобразователь выполнен в аиде двухтактного транзисторного автогенератора с обратной связью по напряжению, включающей последовательно соединенные резистор и зашунтированную дросселем насыщения обмотку трансформатора управления автогенератором, электрически несвязанную с другими обмотками этогс трансформатора, причем обмотки дросселей насыщения в цепях обратных связей по нап ряжению всех первичных и реобразователей расположены на общем сердечнике.

Известно, что одновременная работа любых преобразователей обеспечивает повышение источника питания, однако необходимы дополнительные элементы синхронизации, без которых на одно из известных решений не обеспечивает качественную работу источника, В случае одновременной работы нескольких таких преобразователей при выполнении обмоток дросселей насыщения в цепях обратной связи по напряжению на общем сердечнике достигается более качественная синхронизация по частоте и по фазе выходных напряжений. первичных преобразователей, чем в известном источнике питания, причем без введения дополнительных элементов синхронизации, Одновременно обеспечивается высокая надежность работы источника, поскольку выход из строя любого из автогенераторов не сказывается на работе остальных, На чертеже приведена принципиальная схема источника электропитания, Источник питания содержит N первичных преобразователей 1 и N стабилизато5 ров 1, установленных на выходе преобразователей напряжения. Каждый из преобразователей 1 выполнен в аиде двух. тактного автогенератора на силовых транзисторах 3, 4, Шунтирующие диоды 5-8

1Q ..включены по мостовой схеме. Диагональ постоянного тока моста подсоединена катодами к клемме "+", анодами — к клемме "-" питания. В диагональ переменного тока включена первичная обмотка 9 выходного

15 трансформатора преобразователя. Смежные диоды 5, 6 через общую обмотку 10 обратной связи по току включены параллельно соответственно переходу коллекторэмиттер транзисторов 3, 4. Смежные диоды

20 7, 8 подключены параллельно запирающим конденсаторам 11, 12. Базовая цепь транзистора 3 (4) образована обмоткой 13 (14) управляющего транзистора трансформатора и диодом 15 (15), шунтирующим конденсатором 17 (18), при этом к базе диод 15 (16) подключен катодом, Параллельно переходу коллектор-база транзистора 3 (коллекторбаза транзистора 4) включен резистор 19 (20). Параллельно переходу эмиттер-база

30 транзистора 3 (эмиттер-база транзистора 4) включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 21 (22) и резистора 23 (24), Стабилизатор 2 подключен к вторичной обмотке 25 выходного трансформатора. В ы35 ходы стабилизатора 2 подсоединены к клеммам для подключения нагрузки, Цепь обратной связи по напряжению образована обмоткой 26 выходного трансформатора, последовательно соединенным резистором

40 27 и дросселем насыщения, шунтирующим обмотку 29 трансформатора управления 28;

Обмотки дросселя 28 насыщения всех первичных преобразователей размещены на общем сердечнике.

Запуск автогенератора осуществляется . напряжением питания через резистор 19 (20). При этом один из транзисторов 3 {4) открывается первым и через обмотку 9 выходного трансформатора и обмотку 10 об50 ратной связи по току протекает ток.

Протекание тока через обмотку 9 приводит к появлению ЭДС на обмотке 26 обратной связи по напряжению. Это напряжение через резистор 27 прикладывается параллель55 но включенным обмотке 29 трансформатора управления и дросселю 28 насыщения. При этом происходит пе ремагничивание дросселя 28 в режиме источника тока по полной петле гистерезиса. Скорость перемагничиаания дросселя 28 насыщения ограничена падением напряжения на базовом диоде и переходе эмиттер-база транзистора. Мо мент насыщения будет определяться теми диодом и транзистором, падение напряжения на которых наибольшее, При насыщении дросселя 28 сопротивление его обмотки резко падает, что приводит к режиму, близкому к короткому замыканию в цепи обмоток 29 трансформатора управления, При этом скорость перемагничивания сердечников трансформаторов управления резко замедляется, вызывая в их обмотках эффект, эквивалентный насыщению сердечника, что обеспечивает синхронизацию коммутации транзисторов 3, 4 всех первичных преобразователей. Обратная связь по току поддерживает постоянный коэффициент усиления транзисторов во всем диапазоне

5 изменения тока нагрузки. Для активного запирания транзисторов 3, 4 служат конденсаторы 11, 12, Возможно выполнение двухтактного транзисторного автогенератора по схеме со

10 средней точкой, когда каждый транзистор имеет свою обмотку связи по току и общий диод в базовых цепях, который катодом подключен к базе транзистора через базовую обмотку трансформатора управления.

Формула изобретения

Многоканальный источник питания, содержащий И .идентичных синхронизированных по частоте преобразователей напряжения, к выходу которых подключены регуляторы, о тл и ч а ю шийся тем, что каждый первичный преобразователь выполнен в виде двухтактного транзисторного автогенератора с обратной связью по напряжению, включающей последовательно соединенные резистор и шунтированную дросселем насыщения обмотку трансформатора управления автогенератором, причем обмотки дросселей насыщения в цепях обратных связей по напряжению расположены на общем сердечнике.