Стабилизированный источник питания постоянным напряжением

Стабилизированный источник питания постоянным напряжением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н Vi: ß (i11660040

Соеа Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 09.11.76 (21) 2416566/24-07 с присоединением заявкп ге (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень М 16 (45) Дата опубликования описания 30.01.70 (51) Ч. Кл.-

G 05Г 1/64

Государственный комитет

Сонета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.722. .1 (088.8) (72) Авторы пзоорете ия

К. Д. Полозов, Л. Я. Гостынский, Ю. В. Коросгелев, В. М. Силантьев и В. Н. Ткачев (71) Заявитель (54) СТАБИЛ ИЗИ РОВАН НЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

ПОСТОЯННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам питания (ВИП) микроэлектронной аппаратуры, к которым предъявляются требования высокого КПД, минимальных весов и габаритов.

Известен стабилизированный источник питания, в котором уменьшение потерь как статических, так и динамических в выпрямителе достигается путем замены диодов 10 управляемыми ключами, например, транзисторами, синхронное переключение которых осуществляется с помощью обмоток выходного трансформатора преобразователя (1).

Однако в этом устройстве трудности получения высокого КПД связаны с потерями мощности в синхронных BblIIpHMHTcëÿê на транзисторах как в коллекторной, так и в базовой цепи, особенно при больших 20 динамических и статических измерениях тока нагрузки.

Известен также стабилизированный источник питания постоянным напряжением, содержащий преобразователь постоянного 25 напряжения в переменное с выходным трансформатором, выпрямитель, собранный по двухполупериодной схеме, в которой в качестве вентилей использованы транзттстопы, подключенные коллекторами 30 к крайнпм выводам вторичной обмотки выходного трансформатора, а эмиттерами через фильтр — к одному из выходных выводов, который соединен со входом узла сравнения, причем другой выходной вывод соединен со средней точкой вторичной обмотки выходного трансформатора.

Недостатком известного устройства является то, что при питании от преобразователя прямоугольного напряжения также значительны статические и динамические потери на переключение в коллекторной цепи транзистора синхронного выпрямителя, а уменьшение потерь в базовой цепи транзистора за счет введения в схему трансформатора тока одновременно приводит к увеличению весов и габаритов аппаратуры.

Целью изобретения является повышение

КПД и уменьшение веса и габаритов стабилизированного источника питания постоянным напряжением.

Для этого в стабилизированном источнике питания постоянным напряжением, содержащем преобразователь постоянного напряжения в переменное с выходным трансформатором, выпрямитель, собранный по двухполупериодной схеме, в которой в качестве вентилей использованы транзисторы, подключенные коллекторами к крайHHM выводам вторичной обмотки выходно660040

3 го трансформатора, а эмиттерами через фИ.1ЬТР— К ОДНОМХ ИЗ ВЫХОДНЫХ Bb ВОДОВ, который соединен со входом 3. 1а сравнения, причем другой выходной вывод соединен со средней точкой вторичной обмотки выходного трансформатора, выход узла сравнения соединен с каждым из крайних выводов вторичной обмотки вы.;одного трансформатора через соответствующую из двух дополнительно введснн1.!х диоднорезистивных цепочек, причем общая точка резистора и диода каждой из указанных цепочек соединена с базой соответствующего из транзисторов.

На чертеже изображен стабилизированный источник питания постоянным н!!1.ряжением, принципиальная электрическая схема.

Стабилизированный источник питания постоянным током содержит преобразователь постоянного напряжения в псременное 1 с выходным трансформатором 2, вторичная обмотка 3 которого состоит из двух идентичных полуобмоток 4 и 5, соединенных последовательно между собой, и образует двухполупериоднуlo схему вынрямления со средней точкой, В каждом плече которой включены регулиру1ощие транзисторы б, 7. Коллекторы транзисторов 6, 7 подключены к крайним выводам полуобмоток 4 и 5 соответственно, а кх эмиттеры соединены: вместе и подключены через фильтр 8 к одному из выходных выводов, 2 другой выходной вывод соединсн со средним выводом (общая точка соединения полуобмоток 4 и 5) вторичной обмотки 3 в ыходного трансформатора 2, Вход узла сравнения 9 подключен параллельно выходным выводам, выход же узла сравнения

9 подключен одновременно к кол,!ектору регулирующего транзистора б через дкодно-резистивную цепочку 10, 11 и к коллектору регулирующего транзистора 7 через диодно-резистивную цепочку 12, 13, причем общая точка соединения диода 10 и резистора 11 подключ"на к базе регулирующего транзистора 6, а общая точка сосдкнения диода 12 и резистора 13 подключена к базе регулирующего транзистора 7.

Стабилизированный источник питания постоянным напряжением работает следующим образом.

Напряжение прямоугольной формы, вырабатываемое преобразователем 1, наводится на вторичной обмотке 3 (на ез полуо бмотках 4 и 5) трансформатора 2. В полупериод работы, когда проводящим элементом является регулирующий транзистор 7 (полярности напряжения на схеме показаны без скобок), ток нагрузки устройства будет протекать от положигсльного вывода полуобмотки 5 через нагрузку, фильтр 8, эмиттер-коллектор регулирующего транзистора 7 и к отрицательному выводу полуобмотки 5. При увеличении г

15 0

)О

4 (уменьшении) входного напряжения кли у.!еньц1снии (уве, IH !енин) тока нагрузки увеличиВается (мекьшяется) TQI, Гротекя ющий от положительного вывода полуобмотки 5 трансформатора 2, через выходну1о цепь узла сравнения 9, диод 12, резисто..! и к Отрицательном" выводу I. 0.!óîáìo I кп 5. В свою Oчереlb, -- !o! ток вызывает

1 БЕ. 1И ЧСП11f (, М ЕНЬH! ЕН ИЕ) 1! c! Ii и !! и 1! 211Р ижения На 13, чтo риводит к подзаппранпю pcl" лирун>1цего тр;!нзисторя

7, чем и обсспеч,raac!;! подпер!канис постоянного выходного напряжения на нагрузке !!ри изменении как входного напряжения, так и . Ока н 2гpi зки. Одновреме! .11О с этим, к другому регулкрующс:!у транзистору 6 в течение мого по!iacpHOla времени работы cxcvlbI прикладывается запирающее напряжение от обмотки 3, прпчс:,! минусовой конец этой обмотки приложш! н э !Ттсру pc! yлHpy;0!!jeI o !pa!Iзкс! 002 (! через I!p HBoäÿ!öHÉ тр !1нзиc! Ор 7, а пол ОiIIHTië1;Hûé конец этой Обмотки 3 приложен к базе регулирунццсго !р;!Ьзис!Оря 6 ерез резистор 11.

В следующий пол у период работы (полярности Ha!;pHHoaни Й и Ок аз 2 н ы В с! Об!(2х ) проводящим элементом является транзистор 6, а нш!роводящим — - транзистор 7.

Когда ток нагрузки устройства будет протекать от положительного выводя обмотки

3, через нагр зку, фильтр 8, эмиттер-коллектор регули!рующего транзистора 6 к к отрицательному выводу оомотки 3. Регулирование выходного напряжения в этот полупериод работы аналогично предыдущему полупериоду с той лишь разницей, что управление регулиру1ощим транзистором 6 осуществляется через диодно-резистивную цепочку 10, 11, а запирающее напряжение для транзистора 7 подается от той же обмотки 3 выходного трансформатора 2 через резистор 13 и проводящий транзистор 6.

Кроме того, диоды 10, 12 препятствуют протеканию обратного тока от полуоомоток 4 и 5 через выходную цепь узла сравнения 9.

Таким образом, подключение выхода узла сравнения к цепям управления регулирующих транзисторов обоих плеч двухполупериодной схемы выпрямления через соответствующую диодно-резистивную цепочку привело к значительному уменьшению как статических, так к динамических потерь, oсобенно,при повышенных частотах преобразования к, как следствие, к повышению KHgI, и массогабаритных показателей устройства, так кяк отпала необходимость в отдельном вbIIIIðÿìHòåëbHoм каскаде, каждый полупсрнод работы эквивалентен работе в непрерывном режиме регулирования, обеспечивается (практически без запаздывания) форсированное запирание регулиру!Ощих транзисторов от

660040

Формула изобретения

r1 10

Редактор Ю. Челюканов

Корректоры: Л. Орлова и Е. Осипова

Составитель Л. Мордвинкина

Заказ 556/11 Изд. № 267 Тираж 1014 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 вторичной обмотки выходного трансформатора и одновременно снижается время перекрытия в переходном режиме, когда оба регулирующих транзистора оказываются проводящими.

Стабилизированный источник питания постоянным напряжением, содсржащий преобразователь постоянного напряжения в переменное с выходным трансформатором, выпрямитель, собранный по двухполупериодной схеме, в которой в качестве вентилей использованы транзисторы, подключенные коллекторами к крайним выводам вторичной обмотки выходного трансформатора, а эмиттерами через фильтр — к одно»у из выходных выводов, который соединен со входом узла сравнения, причем другой выходной вывод соединен со средней точкой в-орилчной обмотки выходного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения веса и габаритов, выход узла сравнения соединен с каждым из крайних выводов вторичной обмотки выходного трансформатора через соответствующую из двух дополнительно введенных дподно-рсзистивных цс10 по.ск, причсм общая точка резистора и диода каждой из указанных цепочек соединена с базой соответствующего из транзисторов.

Источники информации, 15 принятые во гнимание при экспертизе

1. Злектронная тсхника в автоматике, под ред. Ю. И. Конева, вып. 5, Ч., «Энергия;>, 1973, с. 8.

2. «Power Conditioning Spesialists Con20 1егencc- P a sad a n a», 1971, с. 15.