Стабилизированный источник электропитания

 

и 750450

Союз Советских

Социалистических

Реслублии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 22,05.78 (21) 2639552/24-07 (51)М. Кл.

G 05 Г 1/10 с присоединением заявки.%

Госудврстввнный комитет

СССР (23) Припри гет пв делам иэооретений и открытий

Опубликовано 23,07.80. Бюллетень №27 (53) УДК621 ° .3 16.722„1 (088.8) Дата опубликования описания 23.07.80 (72) Авторы изобретения

F. A, Кривешко, H. Б. Марченко и A. А. Свидзинский (7I ) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ЭЛЕКТРОПИТАНИ Я

Изобретение относится к области регулирования либо стабилизации напРЯжения и (или) тока и может бьггь использовано в устройствах для электропитания электронной аппаратуры.

На практике часто возникает необходимость стабилизации либо регулирования напряжения в условиях значительных пере пацов напряжения первичного источника, tO т. е. когда максимальное значение входного напряжения может в несколько раэ превьппать минимальное значение этого наткряжения.

Известны схемы стабилизаторов напряжения, которые содержат импульсный регулятор, схему управления, измерительным BxoQQM подключенную к выходу, и дополнительный стабилизатор для питания схемы управления (l). Применение дополнительного стабилизатора в условиях значительных перепадов питающего напряжения приводит к росту габаритов и веса источника и снижению .его КПД.

Наиболее близким по технической сущности является стабилизированный источник электропитания, содержащий пусковой резистор, одним из концов соеци6С пенный с клеммой для подключения к питающему источнику, силовой регулятор, управляющим входом соединенный с выходом блока управления, который по питающему входу соединен с выходом силового регулятора через блокирующий диод (21.

В этом устройстве питание блока управления от выхопного стабилизируемого напряжения через диод может бьггь реализовано при небольших колебаниях входного напряжения. При значительных колебаниях входного напряжения в сторону увеличения происходит запирание диода и рост питающего блока управления напряжения. Это приводит к ухудшению. точностных параметров устройства, требует применение в схеме управления элементов, рассчитанных на высокие питающие напряжения, что влечет эа собой

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого источника;на фиг. 2принципиальная схема источника.

Структурная схема предлагаемого ис точника содержит силовой регулятор 1, блок управления 2, который по цепи питания соединен с выходом источника через блокирующий диод 3, а со входом— через последовательно включенные пус50 ковые резистор 4 и ключ 5. Управляющий вход пускового ключа 5 через цепь включения 6 соединен со входом источника, а через последовательно включенные цепь выключения 7 и пороговый узел 855 с его выходом. Питающий вход блока уп-, равления эашунтирован конденсатором 9. Устройство работает следующим образом.

3 7 504 рост габаритов, . веса и снижение надежности. Попытка увеличения пускового ре зистора по отношению ко.входному (со стороны питающего напряжения) мосопротивлению блока управления с целью ис5 ключения запирания диода вступает в противоречие с условиями пуска, поскольку приводит к значительному снижению прикладываемого к блоку управления напряжения при пуске на пониженное иа- щ пряжение первичного источника.

Е(елью изобретения является расшире- . ние функциональных возможностей за счет обеспечения работоспособности в условиях значительных перепадов входного иа- 15 пряжения, повышение точности стабилизации надежности и КПД.

Стабилизированный источник электропитания, содержащий пусковой резистор, одним из концов соединенный с клеммой для подключения к питающему источнику, силовой регулятор, управляющим входом соединенный с выходом блока управления„ который по питающему входу соединен с выходом силового регулятора через бло- «э5 кирующий диод, снабжен пусковым ключом, цепью включения пускового ключа, цепью его выключения, пороговым узлом и конденсатором, причем другой конец пускового резистора подключен к питающему зо входу блока управления через коммутирующую цепь пускового ключа, управляющий вход которого через цепь включения соединен с указанной клеммой для подключения к питающему источнику, а через цепь выключения, соединенную последовательно с пороговым узлом, — с выходом силового регулятора, кроме того питающий вход блока управления зашунтирован упомянутым конденсатором. 4о

50 4

При подаче питающего напряжения цепью включения 6 включается пусковой ключ 5, в результате чего начинается заряд конденсатора 9. При достижении некоторого напряжения на конденсаторе

9 происходит запуск схемы управления 2 и начинается рост выходного напряжения.

При достижении выходным напряжением величины, определяемой порогом порогового узла 8, по цепи выключения 7 происходит выключение пускового ключа 5 и отключение пускового резистора 4 от блока управления. Дальнейший выход на режим достигается за счет питания схемы управления с выхода источника через диод 3.

В случае, если постоянная времени, определяемая параметрами пускового резистора 4 и конденсатора 9, превышает время выхода на режим источника, напряжение на входе схемы управления не превьнпает напряжения на его выходе.

После выключения пускового ключа-вход ное напряжение уже не влияет на блок управления. Схема управления питается в процессе работы выходным стабилиэи рованным напряжением, за счет чего обеспечивается высокая точность стабилизации вьгаодных параметров.

Величина сопротивления пускового резистора может быть значительно снижена при одновремечном снижении его мощности ввиду кратковременности его .работы.

Это положительно сказывается на условиях пуска и повышает его надежность.

Единственным элементом, к которому предъявляются повышенные требования по допустимому напряжению, является пусковой ключ, но в связи с тем, что он при этом находится .в разомкнутом состоянии, реализация этого условия не требует больших установленных мощностей, практически не сказывается на габаритах и массе стабилизатора и повышает его надежность.

Кроме того, отключение пускового резистооа позволяет снизить рассеиваемую мощность и повысить КПД стабилизатора. . Таким образом, предложенное устройство позволяет обеспечить работоспособность источника в условиях значительных перепадов входного напряжения, повышает его точность стабилизации, надежность и КПД.

На фиг. 2 приведена принципиальная схема предлагаемого стабилизатора, где пусковой ключ 5 выполнен в виде последовательно соединенных транзистора и диода, который препятствует протеканию

7 504 инверсного тока, когда выходное напряжение превышает входное; цепь включения 6 выполнена в вице резистора, цепь выключения 7 — в виде транзисторного ключа, включенного межцу базой транзистора пускового ключа и обшей точкой источника, а пороговое устройство

8 — в виде последовательно соединенных стабилитрона и резистора.

При подаче питания транзистор пускового ключа 5 будет открыт смещением через резистор 4, что обеспечит процесс заряда конденсатора 9. После запуска схемы управления и достижения выходным напряжением уровня пробоя стабилитро- 15 на порогового устройства 8 откроется

:транзисторный ключ 5. Параметры резисторов в цепях включения и выключения могут быть легко выбраны такими, чтобы при этом обеспечить запирающее нап. ряжение на базе транзистора пускового ключа..

Для рассматриваемого случая принцип построения регулятора (импульсный, непрерывный, вольтдобавочный, вольтвычита-25 ющий и т. д.) и блока управления (непрерывного регулирования, ШИМ, ЧИМ, двухпозиционная и т. д. ) не имеет принципиального значения.

Также не имеют значения связи изме- ЗО рительного входа схемы управления, которые зависят от выполняемой функции— стабилизации напряжения и (или) тока, регулирование числа оборотов, если нагрузкой является двигатель, стабилизация температуры, если нагрузкой является нагреватель и т. д.

Формула изобретения 40

50 6 выходом силового регулятора через блокирующий диод, от ли чаюши йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности в условиях зна» чительных перепадов входного напряжения, повышения точности стабилизации, надежности и КПД,в устройство дополнительно введены пусковой ключ, цепь включения пускового ключа, цепь его выключения, пороговый узел и конденсатор, причем другой конец пускового резистора подключен к питающему вхоцу блока управления через коммутирующую цепь пускового ключа, управляющий вход которого через. цепь включения соецинен с указанной клеммой цля подключения к питающему источнику, а через цепь включения, соединенную послеповательно с пороговым узлом - с выходом силового регулятора, кроме того питающий вход блока управления зашунтирован упомянутым конденсатором.

2. Источник по п. 1, отличаюшийся тем, что коммутирующая цепь пускового ключа выполнена в виде послецовательного соецинения циоца и транзисторного перехода коллектор-эммитер.

3 . Источник по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что пороговый узел выnomen в виде последовательно соединенных резистора и стабилитрона.

4. Источник по и. и. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что цепь выключения выполнена в виде транзисторного ключа, включенного межцу базой транзистора пускового ключа и обшей точкой.

5. Источник по и. и. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что цепь включения выполнена в виде резистора.

1 . Стабилизированный источник электропитания, содержащий пусковой резистор, oQHHM из концов соединенный с клеммой для подключения к питающему источнику, 4s силовой регулятор, управляющим входом соециненный с выходом блока управления, который по питающему входу соединен с

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицетельство СССР № 487383, кл. С- 05 Р 1/64, 1973

2. Авторское свицетельство СССР № 493773, кл. 4 05 ).= l/46, 1974.

7 50450

R»

Фиг. 2

Составитель В. Круглова

Редактор О Стенина Техреп И. Асталош Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4656/37 Тираж 956 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4