Стабилизированный источник постоянного напряжения

Стабилизированный источник постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 570039 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.03.76 (21) 2339121/07 (51) M. Кл. 6 05 Е 1/46 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,08.77. Бюллетень ¹ 31 (45) Дата опубликования описания 23.11.77.

Гасударстеенный намнтет

Сааета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (53) УДК, 621.316.722 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Д. Замятин и Л. Д. Степанов (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Предлагаемый стабилизированный источник по,стоянного напряжения используется для электропитания различных радиоэлектронных устройств,в частности ЭВМ.

Известен стабилизатор переменного напряжения, содержащий вспомогательный выпрямитель с трансформатором, широтно-импульсный модулятор с мощным выходом, преобразователь, трансформатор, устройство синхронизации и коммутирующее устройство (1).

Однако для вычислительной техники такая схема мапо пригодна из-за сравнительно сложного и объемного регулятора, ток которого равен выходному току, и отсутствия гальванической развязки между нагрузкой и сетью.

Наиболее близок к изобретению стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого средним и крайним выводами, соответственно, через первый и второй полупроводниковые ключи соединена с входным выводом, вторичная обмотка через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам и входу усилителя обратной связи,и вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого подключена ко входным выводам (2).

В известном источнике стабилизация происходит за счет изменения угла отсечки переключающего устройства, подключенного к средней отпайке первичной обмотки трансформатора. Стабилизатор состоит из трансформатора, имеющего отпайки, двух переключающих устройств, выполненных на тиристорах, и схемы управления на дросселе насыщения. Этот стабилизатор имеет повышенную амплитуду пульсации выходного напряжения и большие габариты фильтра.

Цель изобретения - уменьшение амплитуды пульсации выходного напряжения и габаритов источника.

Для этого предлагаемый источник, содержаший силовой трансформатор, первичная обмотка которого средним и крайним выводами, соответственно, через первый и второй полупроводниковые ключи соединена с входным выводом, вторичная обмотка через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам и входу усилителя обратной связи, и вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого подключена ко входным выводам, снабжен широтно - импульсным модуля570039

30

45

55

60 тором, входы которого соединены, соответственно, с выхоцол1 усилителя обратной связи и через вы«рнлщтельный мосг — c одной из вторичных обмоток вспомогательного трансформатора, а выход подключен к BxogHOH цепи первого полупроводникового ключа, выполненного в виде диодного мос1а, в одну из диагоналей которого включен транзистор, второй цолупровод пнсовьй ключ выполнен в вице двух тиристоров, включенных встречно - последовательно и шунтированных диодами, включенными в противоположном направлении„при этом аноды указанных диодов и катоды тиристоров через резистор подключены к среднему выводу другой вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, а управляющие электроды через диоды соединены с крайними выводами той же обмотки.

Иа фиг. i дана эпюра результирующей формы выходного напряжения, получаемая при действии двух питающих синусоид с амплитудами U«H rr U в стабилизированном источнике постоянного напряжения к фиг. 2 - принпипиальная электрическая

) схема описываемого источника.

Источник содержит силовой трансформатор 1, первичнан обмотка 2 которого средним 3 и крайним 4 выводами соответственно через полупроводниковые ключи 5 и 6 îåäèíåíà со входными выводами 7, вторичная обмотка 8 через выпрямитель 9 и фильтр 10 подключена к выходным выводам 11 и усилителю 12 обратной связи, вспомогательный трансформатор 13, первичная обмотка которого 14 подключена ко входным выводам 7, кроме того стабилизатор снабжен широтно - импульсным модулятором (ШИМ) 15,входы которого соединены с усилителем! 2 обратной связи 12 и через вьшрнмитеньньй мост 16 с одной из вторичных обмоток 17 вспомогательного трансформатора 13.

Первичное переменное питающее напряжение подаегся на входные выводы 7 и далее на первичную обмотку 2 трансформатора 1 через полупроводниковый ключ 6, имеющий два тиристора, запуск которых происходит от вспомогательного трансформатора 13. Первичное переменное напряжение, ноступакнцее на первичную обмотку 2 трансформа гора 1, тра нсформируетсн до необходимой величины, выпрямляется с помощью вьшрямитенн 9, фильтруется на фильтре 10 и поступает на выходные выводы 11. Вьиодное напряжение регулируемся относительно заданной величины с ггомощью усилителн 12 обратной свнзи и поступает на

ШИМ 15, который синхронизируется с помощью вьшрнмительного моста 16, включает транзистор по ключа 5, что приводит к изменению коэффициента трансформации, а, следовательно, к сохранению постоянной величины напряжения на выходе источника. Поэтому изменения величины напрнжения и тока нагрузки компенсируется изменением коэффициента трансформации гакил1 образом, чтобы входное напряжение остава ось постоянным. Постоянное напряжение на выходе автома тически нодде рживается с помощью двух полупроводпиковых ключей 5 и 6, переключающих первичную обмотку 2, причем через полупроводниковый ключ 6

5, включена вся обмотка 2 с. коэффициентом трансформации N, равным отношению числа витков и рвнчной обмотки 2к числувитков вторичной обмотки 8. При включении полупроводникового ключа 5 изменяется число витков первичной обмотки, что приводит к из-!

О менению коэффипиента трансфорл1ации N и позволяет получить изменение напряжения на выходе, причем схема управления работает симметрично относительно вертикальной оси синусоиды, проходящей через отметку я/2. Происходит симметричное включение и t5 отключение полупроводникового ключа 5 относительно вертикальной оси (фиг. 1). Одновременное кратковременное включение полупроводниковых ключей 5 и 6 не приводит к появлению коротко20 замкнутых витков на первичной обмотке, так как полупроводниковьй ключ 5 отключает полупроводниковый ключ 6.

Предлагаемый стабилизированный источник по стоянного напряжения позволяет улучшить форму выходного напряжения и уменьшить амплитуду пульсации, уменьшить габариты сглаживающего фильтра, а следовательно,и габариты самого источника.

Формула изобретения

Стабилизированньй источник постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого средним и крайним выводами, соответственно, через первьй и второй полупроводниковые ключи соединена с входным выводом, вторичная обмотка через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам и входу усилителя обратной связи, и вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого подключена ко входным выводам, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения ам плитуды пульсаций выходного напряжения и габаритов источника, он снабжен широтно - импульсным модулятором, входы которого соединены,соответственно,с выходом усилителя обратной связи и через вьшрямительный мост — с одной из вторичных обмоток вспомогательного трансформатора, а выход подключен к входной цепи первого полупроводникового ключа, выполненного в виде диодного моста, в одну из диагоналей которого включен транзистор, второй полупроводниковый ключ выполнен в виде двух тиристоров, включенных встречно - последовательно и шунтированных диодами, включенными в противоположном направлении, при этом аноды указанных диодов и катоды тиристоров через резистор подключены к среднему выводу другой вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, а управляющие электроды

570039

Фиг 1

1И!ИИИИ

Заказ 3053/41 Тираж 109S

Филиал ИИИ "11атент", г. Ужгород, ул. Ироекгная, 4

Подписное герон диоды соединены с крлшими выводами тои же оомо ки.

11сгочиики информации, принятые во внимание н1)и зксиерти .1е:

1. Авторское свидетеиьсгво К" 301696, кл, G 05 F 1/10, 1974.

2. Грейвер Е.С. Кли>чевые сгубили агоры иапряжения постоянного гока, "Связь". 1970, с. 143-144.