Стабилизированный источник постоянных напряжений

Стабилизированный источник постоянных напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

патнен™ф теоеииюф(™кап

Э Миотеке фЯ ф ! ii 656036

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву(22) Заявлено 20. 12.76(21) 2430094/24-07 с присоединением заявки №

2 (51) М. Кл.

Ci 05 F 1/56

Государственный номнтет

СССР оо делам нзооретеннй и открытий (23) ПриоритетОпубликовано05. 04..79.Бюллетень №13

Дата опубликования описания 08.04.79 (53) УДК 621.316. . 722. 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э. И. Лагун, P.-I0. Е. Костырка и В. К. Голубев (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ПОСТОЯННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

15

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известен стабилизированный источник, содержащий задающий генератор с трансформатором, усилитель мощности с выходным трансформатором и цепью обратной связи, состоящей из узла сравнения генератора пилообразного напряжения и ключа (1 .

Известен также стабилизированный источник, являющийся наиболее близким к изобретению, содержащий подключенный к входным выходам сетевой выпрямитель. с фильтром, выходом соединенный с первым входом усилителя мощности, имеющего по меньшей мере три выхода, к каждому из которых подключен высокочастотный выпрямитель с фильтром, по меньшей мере три разнополярных стабилизатора постоянного напряжения, первыми выводами соединенных друг с другом, вторыми — подключенных к общей шине, а третьими — соединенных с соответствующими выходными выводами, задающий генератор, вход которого соединен с выходом параметрического стабилизатора, а выход — со вторым входом усилителя MolllHocTH, трансформатор, первичная обмотка которого через резистор подключена к входным выводам, а вторичная через вь1прямитель — к накопительному конденсатору и входу первого релаксационного генератора, выход которого соединен с управляющим электродом первого тиристора, катодом подключенного к аноду первого диода, катод которого через первый резистор соединен с одним из выходных выводов отрицательной полярности, а анодом соединенного с общей шиной и эмиттером транзистора, база которого соединена с одним выводом второго резистора, а коллектор — с анодом второго диода, катод которого подключен ко входу параметрического стабилизатора (21.

Недостатком известных источников напряжений является низкая надежность работы, большие потери мощности при включении и большие габариты.

Цель изобретения — повышение надежности, уменьшение потерь мощности при включении и уменьшение габаритов стабилизированного источника.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник постоянных

656036 напряжений введен второй релаксационный генератор, вход которого соединен с выходом одного из высокочастотных выпрямителей с фильтром, а выход — с управляющим электродом и катодом введенного второго тиристора, анод которого соединен с соот. ветствующим входным выводом одного из стабилизаторов постоянного напряжения, при этом выход каждого из оставшихся высокочастотных выпрямителей с фильтром подключен к входным выводам соответствующего из оставшихся стабилизаторов постоянного напряжения, причем к положительному входному выводу одного из этих стабилизаторов с положительной полярностью выходного напряжения подключена введенная цепочка из третьего резистора и третьего диода, катодом подключенного к коллектору транзистора и к катоду введенного четвертого диода, анод которого соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а ко входу параметрического стабилизатора подключен катод введенного пятого диода, анод которого соединен с одним из положительных выходных . выводов и анодом введенного шестого диода, катод которого соединен со вторым выводом второго резистора и одним из выводов дополнительно введенного конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной.

На чертеже приведена схема стабилизированного источника постоянных напряжений.

Он состоит из сетевого выпрямителя 1 с фильтром параметрического стабилизатора

2, задающего генератора 3, усилителя мощности 4, высокочастотных выпрямителей с фильтрами 5, разнополярных стабилизаторов 6 постоянных напряжений, которые имеют общую выходную точку и соединены между собой так, что при непоступлении сигнала на вход любого стабилизатора все выходные напряжения стабилизаторов равны нулю, а при перегрузке или коротком замыкании на выходе любого из этих стабилизаторов их напряжения уменьшаются до нуля, трансформатора 7, который подключен к первичной сети через резистор 8, а выходная обмотка его через выпрямитель 9 соединена с накопительным конденсатором 10 и релаксационным генератором 11, дополнительного релаксационного генератора 12, который выдает импульс для включения тиристора 13, тиристора 14, который включается импульсом, поступающим с релаксацион toro генератора 11, после того, как конденсатор 10 зарядится до определенной величины, диодов 15 — 20,резисторов 21 — 23, конденсатора 2+ и транзистора 25.

При включении стабилизированного источника в сеть переменного напряжения, например 220 В частотой 50 Гц, это напряжеt0

55 ние через резистор 8 поступает на первичную обмотку трансформатора 7 и через сетевой выпрямитель 1 на вход усилителя мощности 4.

Задающий генератор 3 включается с задержкой во времени после того, как напряжение на конденсаторе 10 достигнет уровня, необходимого для включения и поддержания генерации релаксационного 11 и задающего

3 генераторов.

Усилитель мощности 4 включается, и на выходах высокочастотных выпрямителей 5 появляются напряжения. Эти напряжения поступают на входы стабилизаторов 6 и релаксационного генератора 12. На выходах стабилизаторов 6 напряжения отсутствуют, так как тиристор 13 в этот момент закрыт, и на вход одного из стабилизаторов, обычно меньше нагруженного и с наибольшим выходным напряжением, не поступает напряжение.

С положительной выходной шины одного из высокочастотных выпрямителей через резистор 23,, диоды 18, 7 это напряжение поступает на параметрический стабилизатор 2, а с него на задающий генератор 3, обеспечивая его питание до тех пор, пока не включится тиристор 13. Отрицательная шина высокочастотного выпрямителя через стабилизатор или непосредственно соединена с общей выходной шиной стабилизаторов.

Усилитель мощности 4 включается в ненагруженном состоянии и продолжает работать практически на холостом ходу.

Так как включение усилителя мощности

4 происходит на холостом ходу, высокочастотные выпрямители 5 в момент включения не нагружены, а время, в течение которого конденсатор 10 должен обеспечивать энергией задающий генератор 3, сокращено до минимума, то емкость конденсатора 10 резко уменьшается и составляет единицы микрофарад.

По истечении некоторого времени, которое по желанию можно регулировать в широких пределах, релаксационный генератор

12 выдает сигнал для включения тиристора

13 и на входы всех стабилизаторов поступают напряжения. На выходах стабилизаторов 6 появляются напряжения. Одно из них, положительное, поступает на базу транзистора 25 через диод !9 и резистор 22 и открывает транзистор 25. При этом анод диода 17, катоды диодов 16, 18 оказываются соединенными с общей выходной шиной стабилизаторов через открытый транзистор 25 и питание задающего генератора 3 нестабилизированным напряжением со входа стабилизатора прекращается. Начинается стационарное питание параметрического стабилизатора 2 и задающего генератора 3 через

656036 открытый диод 20 с выхода одного из стабилизаторов положительной полярности.

С выхода одного из стабилизаторов отрицательной полярности через резистор 21 и диод 5 обеспечивается открытое состояние тиристора 14. Конденсатор 10 шунтируется через открытые диод 16, транзистор

25 и тиристор 14.

Стабилизированньгй источник постоянных напряжений полностью включен.

При перегрузке или коротком замыкании на выходе одного или нескольких стабилизаторов 6 выходные напряжения их уменьшаются до нуля. Задающий генератор 3 включается, а накопительный конденсатор

10 находится в разряженном состоянии. Переключения питания задающего генератора

3 на нестабилизированное питание не l1poизойдет, так как транзистор 25 после уменьшения стабилизированного напряжения до нуля удерживается в течение некоторого времени в открытом состоянии при помощи конденсатора 24. Усилитель мощности 4 прекращает работу, на входы стабилизаторов 6 напряжения не поступают. Стабилизированный источник полностью отключается.

По истечении некоторого времени, когда конденсатор 24 разрядится, транзистор

25 закрывается. Начинается заряд конденсатора 10, включается релаксационный генератор 11, тиристор 14, задающий генератор 3 начинает генерацию. Усилитель мощности 4 включается, задающий генератор 3 начинает питаться не стабилизированным напряжением, включаются релаксационный генератор 12 и тиристор 13 и, если перегрузка или короткое замыкание устранены, то происходит самовключение стабилизированного источника.

Если перегрузка или короткое замыкание не устранены, то стабилизированный источник не включается. При этом тиристоры 13 и 14 будут периодически включаться, и как только перегрузка или короткое замыкание будут устранены, то произойдет самовключение стабилизированного источника.

В предлагаемом стабилизированном источнике постоянных напряжений включение усилителя мощности значительно облегчено, оно устойчивое, потери на транзисторах усилителя мон1ности в момент включения минимальные, так как он включается практически на холостом ходу, надежность его работы повышается. Емкость накопительного конденсатора удалось уменьшить с сотен до единиц микрофарад, размеры его резко уменьшились.

Формула изобретегия

Стабилизированный источник постоянных напряжений, содержащий подключенный к входным выходам сетевой выпрямитель с фильтром, выходом соединенный с первым входом усилителя мощности, имеющего по меньшей мере три выхода, к каждому из которых подключен высокочастотный выпрямитель с фильтром, по меньшей мере три разнополярных стабилизатора постоянного напряжения, первыми выводами соединенных друг с другом, вторыми — подключенных к общей шине, а третьими соединенных с соответствующими выходными выводами, задающий генератор, вход которого соединен с выходом параметрического стабилизатора, а выход — со входом усилителя мощности, трансформатор, первичная обмотка которого через резистор подключена к входным выводам, а вторичная через выпрямитель — к накопительному конденса тору и входу первого релаксационного гене ратора, выход которого соединен с управлягощим электродом первого тиристора, катодом подключенного к аноду первого диода, катод которого через первый резистор соединен с одним из выходных выводов отрицательной полярности, а анодом соединенного с общей шиной и эмиттером транзистора, база которого соединена с одним выводом второго резистора, а коллектор — с анодом второго диода, катод которого подключен ко входу параметрического стабилизатора, отли гаюигггйся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения потерь мощности при включении и уменьшения габаритов стабилизированного источника, в него введен второй релаксационный генератор, вход которого соединен с выходом одного из высокочастотных выпрямителсй с фильтром. а выход — с управляющим лск— тродом и катодом введенного второго тиристора, анод которого соединен с соответствующим входным выводом одного из стабилизаторов постоянного напряжения, при этом выход каждого из оставшихся высокочастотных выпрямителей с фильтром подключен к входным выводам соответствуюгцего из оставшихся стабилизаторов постоянного напряжения, причем к положительному входному выводу одного из этих стабилизаторов с положительной полярностью выходного напряжения подключена введенная цепочка из третьего резистора и третьего диода, катодом подключенного к коллектору транзистора и к катоду введенного четвертого диода, анод которого соединен с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а ко входу параметрического стабилизатора подключен катод введенного пятого диода, анод которого соединен с одним из положительных выходных выводов и анодом введенного

656036

Ф ф т Э ф 1 ф "

1 э

3 шестого диода, катод которого соединен со вторым выводом резистора и одним из выводов дополнительно введенного конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 278781, кл. Н 02 М 3/10, 1972.

2. Заявка № 2063022/07, G 05 F 1/56, 1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

Составитель С. Чернышева

Редактор В. Фельдман Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева

Заказ 1520/38 Тираж 1014 Подписное

LiHHHTlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !! 3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4