Стабилизированный источник постоянного напряжения
Иллюстрации
Реферат
Воесо,э„ао затеи и т, — 1 бкбл
Фд, .
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСА
Н И
И ЗОБРЕТЕН
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заяплено11.09.75 (21) 2173070/О с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано05,08,77.Бюллетень (45) Дата опубликования описания 22.0
М. Кл.
П 02 M 7/217
Ц 05 F 1/56
Государственный комитет
Совета Мнннстров СССР по делам нзооретеннй н открыпнй
УДК 621.316. .722. 1(088.8) (72) Автор . изобретения
II. Н. Шаров (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение может быть использовано в электрораднотехннческой промышленности в качестве вторичного источника питания.
Известны стабилизированные источники постоянного напряжения, содержащие сило- 6 вой выпрямнтельный блок и управляемый ключевой усилитель мощности (1) .
Наиболее блнзкимпо технической сути к предложенному . изобретению является стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий силовой выпрямительный блок, выполненный по бестрансформаторной схеме, ключевой усилитель люшности, соединенный с выходным трансформатором задающего генератора, имеющим несколько обмоток, управляющий узел, состоящий из транзисторных ждущего мультнвибратора и двух однокаскадных усилителей с трансформа.-.орным входол, соединенных с управляю- о щнм в ходом ключевого усиля т ел я л ощности, и вспол огательньтй выпрямитель 1 2) .
Недостатком этого устройства является низкий КПД н ухудшенные динамические характернстнкн. 26
Мель изобретения - увеличение КПД н улучшение динамических характеристик уст ройства.
Для этого в стабилизированном источника постоянного напряжения, содержащем снловвзф выпрямнтельный блок, выполненный по бестрансформаторной схеме, ключевой усилитэл мощности, соединенный с выходным трансфоРй матором задающего генератора, имеющим нее колько обмоток, управлякнттий узел, состояплФ нэ транзисторных ждущего мультнвябратора н двух однокаскадных усилит елей с трансфор маторным выходом, соедкненных.с управляющим входом ключевого усилителя мощности, н вспомогательный выпрямитель, источник .снабжен дополнительным транзистором, коллектор которого соединен с базой одного иэ транзисторов ждущего мультивнбратора, а эмиттер — с минусовой шиной вспомогательного выпрямителя, причем эмнттер транзнсл) ° ра каждого нз однокаскадных усилителей с трансформаторным выходом соединен с соответствую пил крайним BblBofjoM одной нз обмоток выходного трансформатора задаюшего генератс па.
Источник кроме того содержит выпрями25 тель на диодах 19, 20 и вспомогательный выпрямитель на диоде 21, формирующую цепь на транзисторе 22, транзистор 23 и трансформатор 24.
Устройство работает следующим обра- зом.
На соответствующих обмотках выходного трансформатора 5 напряжение в форме меандра воздействует через резисторы и диоды на базы транзисторов 3 и 4, осуществляя их противофазную коммутацию.
Одновременно напряжение с одной из обмоток выходного трансформатора 5 поступает на формирующую цепь с транзистором
22. Под действием положительных импульсов 40 на выходе формирующей цепи, совпадающих по времени с фронтами меандра, транзистор
22 переходит в насыщенное состояние и осуществляет перезаряд конденсатора 17 до напряжения, равного напряжению на выходе вспомогательного выпрямителя на диод 21» которое ло абсолютной величине, примерно равно напряжению на выходе выпрямителя на диодах 19 и 20. Поскольку напряжение на базе транзистора 15 при насыщении тран- О зистора 22 становится отрицательным, транзистор 15 ждущего мультивибратора запиоа-. ется, а 14 отпирается, т.е. происходит залуск ждущего мультивибратора. При его опрокидывании оба транзистора 10 и 11 усилителей мощности с трансформаторным вы° ходом оказываются запертыми вследствие того, что ток через резистор 16 замыкаелся через коллекторную пень транзистора 14, В этих условиях на выхоищлх обмотках т зан - <р
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного стабилизированного источника, выполненная согласно данному изобретению.
Стабилизированный источник содержит си- 5 ловой выпрямительный блок 1, выполненный ло бестрансформаторной схеме и соединенный с полумостовым ключевым усилителем
2 мощности с транзисторами 3, 4, подклк)ченный к выходному трансформатору 5 за- l0 дающего генератора 6, соединенного с узлом 7 пуска, к которому подключен блок 8 зашиты. Ключевой усилитель мощности 2 по управляющему входу соединен с управляющим узлом 9, состоящим из двух усилите- )5 лей. мощности с трансформаторными выходами соответственно на транзисторах 10, 11 с выходными трансформаторами 12, 13, ждущего мультивибратора на транзисторах
14, 15, токозадаюшего резистора 16, вре- 20 мязадающего конденсатора 17 и времяэадак» щего резистора 18. форматоров 12 и 13 усилителей мощности отсутствуют загп рающие импульсы, и транзистор 3 или 4 ключевого усилителя мощности открыт под действием напряжения на одной из обмоток трансформатора 5.
После окончания импульса ждущего л ультлвлбратора его транзистор 14 закрывается и ток через резистор 16 начинает замыкаться через базо-эмиттерную цепь того транзистора 10 или 11усилителей мощности, на эмиттере которого действует в данный момент отрицательный импульс напряжения обмотки траснформат ора 5. На выходе трансформаторов
12 или 13 появляетсязалирающий импульс, и открытый ранее транзистор 3 или 4 ключевого усилителя мощности запирается, что приводит к появлению "площадки на нуле" в выходном напряжении трансформатора 24.
Регулирование длительности "площадок" осуществляется путем изменения длительности импульсов ждущего мультивибратора под действием изменения коллекторного тока транзистора 23, подключенного к выходу стабилизированного источника питания.
B связи с тем, что напряжение на времязадаюшем конденсаторе 17 за период действия запускающего импульса восстанавливается до значения, равного напряжению питания ждущего мультивибратора, обеспечивается генерирование импульсов, длительность которых равна периоду следования.
При этом исключаются случаи генерирования импульсов разной, чередующейся длительности, которые наблюдаются в обычных схемах ждущих мультивибраторов, когда длительность генерируемых импульсов близка или больше периода следования запускающих импульсов. Чередующиеся ло длительности импульсв нарушают нормальную работу стабилизированного источника и могут привести к выходу иэ строя транзисторов ключевого усилителя мощности.
Для устран ени я режима ч ер еду юшихс я импульсов при обычной схеме ждущего мультивибратора необходимо ограничивать ликсимальную длительность импульсов соответствующим выбором времязадаюших ко.нденсатора. 17 и резистора .18. Максимальная длительность импульсов с учетом температурной нестабильности и разбросов параметров времязадающих элементов, а также времени восстановления ждущего мультивибратора не должна в обычной схеме превышать.70-75% периода следования запускающих импульсов.
Коммутация: усилителей с трансформаторным выходом необходима для обеспечения уменьшения тока намагничив)л»ия трансформатора до нуля эа врел я л ежду соседли568128 ми управляющими импульсами при максималь. ной их длительности.
Формула изобретения
Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий силовой выпрямительный блок, выполненный по бестрансформаторной схеме, ключевой усилитель мощности, соединенный с выходным трансформатором задающего генератора, имеющим несколько обмоток, управляющий блок, состоящий иэ транзисторных ждущего мультивибратора и двух однокаскадных усилителей с трансформаторным выходом, соединенных с управляющим входом ключевого усиля. теля мощности, и вспомогательный выпрямитель, отличающийся тем, что, gp с целью увеличения КПД и улучшения динамических характеристик, источник снабжен дополнительным транзистором, коллектор которого соединен с базой одного иэ транзисторов ждущего мультивибратора, а эмиттерс минусовой шиной вспомогательного выпрямителя, причем эмиттер транзистора каждого иэ однокаскадных усилителей с трансформаторным выходом соединен с соответствующим крайним выводом одной из обмоток выходного трансформатора задающего генератора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Андреев В. В и др., Высоковольтный стабилизированный преобразователь напряжения "Электронная техника в автоматике .
Вып. 2, 1971, с. 158, рис. 3.
2. Грейвер Е. С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока, М., Связь", 1970, с; 119, рис. 69.