Источник стабилизированного напряжения постоянного тока

Источник стабилизированного напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И с A Н И Е (И) 612221

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.03. 76 (21) 2339126/24-07

2 (5е) М. Кл. (05 F 1/56 с присоединением заявив № (23) Приоритет

Государственный квинтет

Совета Министров СССР оо делам нэооретвннй и открытий (53} УДК 621.316. .722. 1 (088.8) (43) Опубликовано 25.06.786юллетевь №23 (45) Дата опубликования описания 06,06М.

Б. В. Туробов и С. A. Бручеев (72) Авторы изобретеяия (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИРОВАННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания радиоэлектронной ап, паратуры.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий трансформатор с несколькими отводами . во вторичной обмотке и переключатель, с помощью которого осуществляется изменение напряжения, поступающего на вход выпрямителя, выполненного на неуправляемых диодах (! ).

Недостатком известного стабилизатора является низкое быстродействие и значительный уровень пульсации выходного напряжения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является источник стабилизированного напряжения постоянного тока, содержащий силовой трансформатор с вто ричной обмоткой, снабженной отводами, соединенными с катодами тиристоров, управляющий электрод каждого из которых соединен с выходом соответствующего из измерительных элементов, а аноды тиристоров соединены с отрицательными входными выводом компенсационного стабилизатора с последовательным регулирующим транзистором и измерительно-усилительным узлом с источником опорного напряжения (2).

Недостатком такого стабилизатора является необходимость создания значительного запаса напряжения, подаваемого на вход схемы стабилизации, чтобы обеспечить ее нормальную работу при максимально допустимых значениях тока нагрузки источника питания.

Целью изобретения является повышение

КПД и уменьшение габаритов и веса.

Это достигается тем, что в предлагаемом источнике стабилизированного напряжения постоянного тока один вход каждого из измерительных элементов подсоединен к дополнительно введенному датчику тока, включенному в выходную цепь, а другой вход каждого из из- !

О мерительных элементов соединен с соответствующим промежуточным выводом дополнительно введенного резисторны о делителя, который шунтирует источник опорного напряжения указанного измерительно-усилительного узла.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема источника стабилизированного напряжения постоянного тока.

Он содержит силовой трансформатор 1, имеющий вторичную обмотку 2 с отводами (показаны три из них) 3, 4, 5, соединенными с ка О тодами диода 6 и тиристоров 7, 8, компенсацион ный стабилизатор 9 с последовательным регулирующим транзистором IO и измернтельно-уси лительным узлом ! с источником опорного напряжения !2, измерительные элементы 13, !4, один вход каждого из которых подсоединен к

25 донолнитально введенному датчику !5 тока, 6!222!

4S а другой вход каждого из измерительных элементов соединен соответствующим промежуточЙым выводсж дополнительно введенного резисторного делителя 16, который шунтнрует истонник опорного напряжения 12 измерительно- силительного узла 11, и нагрузку 17. сточник стабилизированного напряжения постоянного тока работает следующим образом.

При подаче на вход источника, т.е. на первичную обмотку трансформатора 1 питающего напряжения номинальной величины на вход компенсационного стабилизатора 9 начинает поступать выпрямленное нанр: жение вторичной обмотки трансформатора 1, причем величина вторичного напряжения устанавливается минимально возможной для данного значения выходного, тока. Осуществляется это так.

Как только на выходе источника стабилизированного напряжения устанавливается но минальная величина выходного напряжения, через нагрузку 17 начинает протекать ток, величина которого зависит от величины сопротивления нагрузки в данный момент. При прохожденни этого тока через датчик 15 тока на нем происходит падение напряжения. Это напряжение, поступая на базовые входы измерительных элементов 13, 14, сравнивается с частью. опорного напряжения, снимаемого с делителя 16, к которому подключены другие входы измерительных элементов 13, 14. Те иэ измерительных элементов, на базовые входы которых поступает напряжение большее, чем снимаемое с соответствующей им части делителя 16, срабатывают и подают на управляющие электроды. тиристора 7, 8 отпирающий сигнал. Несмотря на то, что. отпирающий сигнал может одновременно поступать на несколько тиристоров, открыт будет только тот из них, к которому в течение одного.полупериода приложено прямое напряжение. Таким тиристором, в данном случае, является только тиристор, подключенный к максимальному числу витков вторичной обмотки, потому что к остальным !нристорам в проводящий полупериод приложено напряжение, равное разности напряжений на аноде .последнего тиристора, получившего отпирающий сигнал, н на катодах предыдущих ему тиристоров, подключенных к меньшему числу витков вторичной обмотки трансформатора 1

Следовательно, эти тиристоры и диод 6 закрыты, также как закрыты и следующие после открытого тиристор из-за отсутствия управляющего сигнала.

Величины резисторов в делителе 16 подобраны таким образом, что в режиме холостого хода или минимального тока нагрузки все измерительные элементы отключены и все тиристоры закрыты, Выпрямление напряжения, снимаемого с наименьшего числа витков вторичной обмотки трансформатора l, осуществляется неуправляемым диодом 6. Если выходной ток

; возрастает, то пропорционально ему увеличивается напряжение на датчике.15 тока и на . базовых входах измерительных, элементов 13„

И. Это напряжение сравнивается. с напряжением делителя 16 и, когда оио начинает превышать последнее (а это в первую очередь происходит на измерительном элементе t3), иэ4 мерительный элемент срабатывает и подает на управляющий электрод соответствующего ему тиристора отпирающий сигнал. Тиристор открывается (в первую очередь тиристор 7), подключает большее число витков вторичной обмотки, и тем самым на входе стабилизатора 9 восстанавливается напряжение, достаточное для осуществления процесса стабилизации, При дальнейшем. увеличении выходного тока срабатывают последующие измерительные элементы, подключая новые секции вторичной обмотки трансформатора 1 и поддерживая на входе стабилизатора 9 достаточное напряжение.

Наконец, при достижении выходным током. источника максимально допустимой величины . срабатывает последний измерительный элемент

14, открывая тиристор 8 и подключая вторичную обмотку полностью.. Полное число витков вторичной обмотки таково, что иа входе стабилизатора имеется минимально достаточное напряжение для осуществления процесса стабилизации при максимально допустимом токе нагрузки источника стабилизированного напряжения. Очевидно, что при изменениях тока в противоположном направлении !т. е. снижения его величины) измерительные элементы отключаются в обратном порядке, отключая «лишние» витки и снимая избыточное напряжение с входа стабилизатора 9.

Формула изобретения

Благодаря этому в предлагаемом устройстве отпадает необходимость в подаче на вход стабилизатора 9 заведомо повышенного напряжения, а достаточно лишь создать запас напряжения, равный снижению входного напряжения

js при увеличении выходного тока в промежутке . от срабатывания одного измерительного элемента до срабатывания последующего. Это позволяет резко сократить мощность, рассеиваемую на регулирующем элементе стабилизатора 9.

Источник стабилизированного напряжения. постоянного тока; содержащий силовой трансформатор с вторичной обмоткой, снабженный отводами, соединенными с катодами тиристоров управляющий электрод каждого из которых соединен с выходом соответствующего из измерительных элементов, а аноды тиристоров соединены с отрицательным входным выводом компенсационного стабилизатора с последовательным реГулирующим транзистором и измерительно-усилит "льным узлом с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью у повышения КПД и уменьшения габаритов и веса, один вход каждого из измерительных элементов подсоединен к дополнительно введенному датчику тока, включенному в выходную цепь, а другой вход каждого из измерительных элементов соединен с соответствующим проме40 жуточным выводом дополнительно введенного ь

I; Иванчук Б. Н. и др. Тиристорные и магнитные стабилизаторы напряжения. М., «Энергнял, !967, с. 99.

2.Авторское свидетельство СССР ¹ 53 I! 39, G ОЬ F I/46, !975, Составитель В. Круглова

Техред О. Луговая .Корректор А. Грнненко

Тираж 1033 Подписное

Редактор Н. Хлудова

Заказ 3460/42

QHHHAH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская маб. д. 4/5

Филиал ППП «Патента, r. Ужгород, уд. Проектная, 4

6!222! резисторного делителя, который шунтирует источник опорного напряжения измерительно-уоилительного узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: