Стабилизированный источник постоянного напряжения

Стабилизированный источник постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам пи танин, и может быть использовано в стабилизаторах напряжения. Цель - уменьшение времени готовности, аварийное снятие выходного напряжения и уменьшение его выбросов. Уменьшение времени готовности и уменьшение выбросав достигается путем отключения цепи отрицательной обратной связи тиристором 16 на время достижения выходным напряжением заданного уровня. Аварийное ограничение выходного напряжения осуществляется узлом 18. При достижении на конденсаторе 12 напряжения порога срабатывания узла 17 узел 19 шунтирует выходупотрансформатора1 , что приводит к срьгеу резонансных колебаний, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (50 4 G 05 F 1/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

Г. (21). 3702043/24-07 (22) 25.11,83 (46) 30,11,86; Бюл. Ф 44 (72) Н.Г.Ворновицкая, В.В,Ерофеев и А.В.Сурогин (53) 621.316.722,1(088.8) (56) Патент Японии и 54-32486, кл. С 05 Н 1/56, 1978.

Задерей Г,П. Многофункциональные магнитные радиокомпоненты, — М,:

Сов.радио, 1980, с.108, рис.95, (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам пи- тания, и может быть использовано в стабилизаторах напряжения. Цель — уменьшение времени готовности, аварийное снятие выходного напряжения и уменьшение его выбросов, Умсеньшение времени готовности и уменьшение выбросов достигается путем отключения цепи отрицательной обратной связи тиристором 16 на время достижения выходным напряжением заданного уровня. Аварийное ограничение выходного напряжения осуществляется узлом 18. При достижении на конденсаторе 12 напряжения порога срабатывания узла.

17 узел 19 шунтирует выход употрансформатора 1, что приводит к срыву резонансных колебаний. 3 ил.

1273899

19 р

«5

:19 ,4 Р

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания, и может быть использовано в стабилизаторах напряжения, Цель изобретения — уменьшение времени готовности с обеспечением возможности аварийного:снятия выходного напряжения и уменьшения его выбросов, На фиг.1 представлена функциональная схема устройства питания; на фиг.2 — графики зависимости выходного напряжения и напряжений на конденсаторах от времени при включении устройства питания; на фиг,3— графики зависимости выходного напряжения и напряжения а конденсаторах от времени при аварийно . IIoBLt-" шении выходного напряжения.

Предлагаемое устрсйст--.о (фиг,1) состоит иэ употрансформатора 1,силовым входом соединенного с входными клеммами, выходом с выходными клеммами через последовательно соед:.шеп— ные выпрямитель 2 и фильтр 3, узла 4 сравнения и усиления, построенного по стандартной схеме дифферснцпального усилителя с выходным умощняющим транзистором, сосдгиненньIiM < у-,;равляющим входом употрансофрматора 1,Бход узла 4 сравнения и усиления соединен с выходными клеммами, между которыми включены узел 5 управления включением и шунтированием„ состоящий из последовательно соеднненнь.х трех резисторов 6, 7 и 8 и т. =".ëистора

9, причем база транзистора 9 соединена с резистором 10, а кондеп вторы 11 и 12 подлкючены между пп осовой выходной клеммой и ре;:..неторными 6 7 и 7 и 8 тор 12 соединяется через роз:.стор 13 с базой транзистора 14, эмиттер которого соединен с плюсовой выходной клеммой, а коллектор через ре.истор

15 — с управляющим входом тиристо— ра 16, через который соединяется общая шина с эмиттером выходного транзистора узла 4 сравнения и усиления, Узел 17 шунтирования вкл:очен между плюсовой и общей шинамн, соединен входом с .конденсатором 11„ а выходом. с резистором 10. Кроме того, устройство содержит узел 18 ограничения узла шунтирования, узел 19 аварийного шунтирования. узла шунтирования.

Источник питания работает следующим образом.

При включении в сеть напряжение на выходе источника питания возрастает со скоростью, определяемой в основном временем заряда конденсаторов фильтра 3, при этом выходное напряжение не повышается выше U, о р р которое определяется уровнем ограни- чения узла 18 ограничения, входящего в состав узла шунтирования 17 и являющегося по своему схемному решению компнесационным стабилизатором, настроенным на величину Uq>

При достижении на выходе устройства питания напряжения U узел 17

Огр шунтирования обеспечивает через резистор 10 ток, открывающий транзистор

9, Через транзистор 9 и резистор 8 кс.нценсатор 11 заряжается до уровня

П,„„, при котором током, протекающим

-гереэ рсзистор 13, открывается транзистор 14, ток коллектора которого через резистор 15 поступает на управляющий электрод тиристора 16, причем.резистор 7 подбирается таким образом, чтобы конденсатор 11 заряжался до уровня U ÷åðåý время после включения устройства (t > — время, достаточное для окончания переходных процессов, возникающих в узле,4 сравне ия и усиления при включении устройства питания в сеть), Так как в узле 4 сравнения и усиленпя для предотвращения возникновения автоколебаний в устройстве питания имеется демпфирующая RC-цепочка, время заряда конденсатора с которой и определяет необходимую задержку подачи тока управления в управляющую обмотку употрансформатора (время tz), то при включении устройства пигания

:a ro входе начинает расти напряжение, при этом конденсатор С демпфирующей RC-цепочки также начинает заряжаться, подает отпирающий потенциал на выходной транзистор узла 4 сравнения и усиления, но это приводит к появлению тока в обмотке управления употрансформатора 1, так как тиристор, по которому должен протекать ток обмотки управления, закрыт. Таким образом., в употрансформаторе 1 в момент вкл очения и протекания переходных процессов (1: ) нет тока в обмотке управления, соответственно нет маг-. нитного потока, препятствующего возрастанию выходного напряжения, Поэтому экспонента, по которои происходит возрастание выходного напряжения до

1273899 4 ния до уровня, безопасного для на1ð грузки.

55 уровня U,, определяется только фильтром 1, что в свою очередь значительно убыстряет заряд конденсатора ,демпфирующей цепочки до. уровня

U „,,(см.фиг.2, сплошная линия).

В момент времени t> когда напряжение на конденсаторе демпфир ющей

RC-цепочки достигает значения U y q, 7 а напряжение на конденсаторе 11 узла

5 управления включением и шунтированием достигает уровня U ) (cM» фиг.2), тиристор 16 открывается и узел 4 оказывается в режиме, соответствующем установившемуся. Выходное напряжение устройства питания, достигнув за время t> уровня UzÄ после открывания тиристора и, соответственно, окончания переходных процессов в узле 4 падает с уровня

Uo p до уровня Uцш>co скоростьюфоп ределяемой параметрами фильтра 3.

Из фиг,2 видно, что время готовности устройств питания, построенного по предлагаемой схеме, значительно меньше времени готовности устройства питания, построенного по схеме прототипа (cM,фиг,2,пунктирная линия), и, соответственно, меньше время заряда емкости демпфирующей цепочки узла 4 сравнения и усиления.

При снижении напряжения на выходных клеммах ниже уровня Уд„ на базу транзистора 9 узла 5 управления включением и шунтированием перестает поступать ток, транзистор 9 закрывает-! ся иконденсаторы 11 и 12 разряжаются через шунтирующие резисторы 6 и

7. Этот процесс показан на фиг,2, При неисправности источника питания, ведущей к аварийному повышению выходного напряжения, схема источника питания работает следующим образом. Выходное напряжение повышается, но ограничивается на уровне U за счет узла 18 ограничения,транзистор 9 открывается и через резисторы 7 и 8 начинает заряжаться конденсатор 12. При достижении на конденсаторе 12 напряжения U ц выдается сигнал на вход узла 17 шунтирования, который приводит к срабатыванию узла 19 аварийного шунтирования, входящего в состав узла 17 шунтирования, При этом его выходной

;элемент,в данном случае тиристор, открывается и шунтирует выход употрансформатора 1, что приводит к . срыву резонансных колебаний на входе употрансформатора и резкому снижению напряжения на выходе устройства. Таким образом осуществляется аварийное снятие выходного напряжеформула изобретения

Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные употрансформатор, выпрямитель и фильтр, узел сравнения и усиления, управляющий вход которого соединен с выходной шиной, а выход — с управляющим вхо дом употрансформатора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения времени гoTQBHocTH с обеспечением возможности аварийного снятия выходного напряжения и уменьшения

его выбросов, в него введены включенные параллельно выходу узел аварийного шунтирования, узел ограничения с блоком контроля выходного напряжения и узел управления включением и шунтированием, состоящий из шести резисторов, двух конденсаторов, двух транзисторов и тиристора, причем база первого транзистора через первый резистор соединена с выходом блока контроля выходного напряжения узла ограничения. эмиттер— с общей шиной, коллектор через второй, третий и четвертый последовательно соединенные резисторы — с выходной шиной, причем точка соединения третьего и четвертого резисторов подключена к входу узла аварийного шунтирования и через первый конденсатор — к выходной шине, тЪчка соединения второго и третьего резисторов соединена через второй конденсатор с выходной шиной и через пятый резистор — с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с выходной шиной, коллектор через шестой резистор — с управляющим электродом тиристора, силовые электроды которого подключены к шунтирующему входу узла сравнения и усиления и общей шине.

1273899

86Я и, Ас цеяи

Ыр„,р

lip) e3 gem

Фие Я

Фх

Иo /л

Составитель В,Баранов.

Те.-:.ред A.Êóàâ÷óê !(орректор A.Çèìîêoñoâ

Редактор N.Äûëûí .гHi)B)K 83б Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытиИ

113035, ГГосква,, Ж-35, Раушская íà.б., д,4/5

Заказ 647б/45

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная,4