Стабилизированный источник питания

Стабилизированный источник питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз CoIolcK»»x

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 1 5.07.80. Бюллетень М 26

Дата опубликования опнсання17.07.80 (5I )M. Кл.

G 05 F 1/58

Государственный комитет

СССР (53) 3 ДК621. 316. . 722, 1 (088.8 }

II0 делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. И. Бабаев, В. М. Абложнов, В. А. Толчинский и В. В. Митрофанов (7I ) Заявитель нен с одним из входов регупируюшего элемента, выход которого через датчик тока подключен к одному из выходных выводов, датчик напряжения, триггер, входы которого соединен с соответствуюшими выходами датчиков тока и напряжения, усилитель, вход которого соединен с выходом блока сравнения, один из входов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, блок управления j3), Недостатками такого источника являются наличие высокочастотных помех, подавить которые при значительных токах на» рузки довольно сложно, а также отсутствие регулируемой зашиты от перенапряжений по выходу при изменении уровня выходногонапря жения.

»»ель изобретения - повышение КПД и надежности источника.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник литания введены последовательно соединенные коммутатор выходного напря:кения, элемент

И, шифратор, блок памяти, и»»ифровой упИзобретение относится к источникам питания устройств автоматики и вычислительной техники, а также может быть использовано для питания различных электрорадиоустройств.

Известны устройства, с помошью ко- торых можно получить стабилизацию напряжения, содержашие выпрямитель, последовательный или параллельный регулируюший элемент, схему сравнения, источник опорного напряжения и усипитель сигнала рассогласования jl)» 12 .

Однако в широком диапазоне регулирования выходного напряжения и большом изменении тока нагрузки стабилизатора с »5 последовательным включением регулирую щего элемента эти устройства малонадежны, а с параллельным включением неэкономичны.20

Наиболее близким техническим решением к предложенному является стабилизировачный источник питания, содержаший выпрямитель, выход которого соеди (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

3 74838 равляемый трансформатор, коммутатор ,уровня защиты, аналоговый ключ и управляемый делитель выходного напряжения, выход которого соединен с другим входом блока сравнения, первый вход управляемо5 го делителя выходного напряжения подключен к одному из выходных выводов, второй и третий его входы соединены с вь<ходом элемента И и со входами коммутатора уровня защиты, выход которого соединен со входом датчика напряжения, выход триг гера соединен с первым входом аналогового ключа, второй вход которого подключен к выходу усилителя, третий вход — к выходу блока управления, а выход аналогового ключа подключен к другому входу регулирующего элемента, выход блока управления соединен со входами коммутатора уровня напряжения, входы цифрового управляемого трансформатора подключены к входйым выводам, а его выход подключен ко входу выпрямителя.

На чертеже схематически изображен стабилизированный источник питания, Он содержит цифровой управляемый трансформатор 1, блок 2 памяти, шифратор

3, коммутатор 4 уровня напряжения, элемент 5 И, блок 6 управления, выпрямитель

7, регулирующий элемент 8, аналоговый зо ключ 9, коммутатор 10 уровня защиты. датчик 11 тока, триггер 12, датчик 13 напряжения, усилитель 14, управляемый делитель 15 выходного напряжения, блок

1 6 сравнения, источник 17 опорного нап35 ряжения, причем выход выпрямителя 7 соединен с одним из входов регулирующего элемента 8, выход которого через датчик

1 1 тока подключен к выходному выводу, входы триггера 12 соединены с соответсч вующими входами датчиков тока 11 и нап40 ряжения 13, вход усилителя 14 соединен с выходом блока 16 сравнения, один из входов которого соединен с выходом источника 17 опорного напряжения, выход управляемого делителя 15 выходного напря45 жения соединен с другим входом блока 16 сравнения, первый вход:, управляемого дели теля 15 выходного напряжения подключен к выходному выводу, а вторые входы соединены с выходами элемента 5 И и со входами коммутатора 10 уровня защиты, выход которого соединен с другим входом датчика 13 напряжения, выход триггера

12 соединен с первым, входом аналогового ключа 9, второй вход которого подклю-55 чен к выходу усилителя 14 а третий вход .к выходу блока 6 управленйя, соединенного со входами коьжутатора 4 напряжения, 8 ф входы цифрового управляемого трансформатора 1 подключены к выходным выводам.

Стабилизированный источник питания работает следующим образом.

Из блока 6 управления на элемент 5

И поступает сигнал разрешения выбора требуемого уровня выходного напряжения, который одновременно закрывает аналого вый ключ 9 и соответственно регулирующий элемент 8, снижая напряжение на вь ходе до нулевого значения.

Таким образом, настройка источника питания ведется при отсутствии напряже»ния на вььходе, Однопозиционный код, устанавливаемый на коммутаторе 4 уровня напряжения, через элемейт 5 И поступает на шифратор

3, преобразующий его в двоичный, запоминается в блоке 2 памяти и подключает соответствующие обмотки цифрового управляемого трансформатора 1.

На выходе цифрового управляемого трансформатора 1 появляется переменное напряжение требуемой величины, которое поступает на выпрямитель 7, обеспечивая минимально необходимую разность потенциалов на регулирующем элементе 8, т.е, осуществляет грубую регулировку выходного напряжения.

Точное значение выходного напряжения обеспечивается цепью обратной связи, сс стоящей из управляемого делителя 15 Bbi» ходного напряжения, блока 16 сравнения, усилителя 14 рассогласования и аналогового ключа 9, причем коэффициент деления управляемого делителя 15 выходного напряжения устанавливается коммутатором

4 напряжения, Часть выходного напряжения, снимаемого с управляемого делителя

15 выходного напряжения, сравнивается с напряжением источника 17 опорного напряжения.

Сигнал рассогласования усиливается усилителем 14 и через аналоговый ключ

9 поступает на регулирующий элемент 8, устанавливая требуемую величину выходного напряжения.

Одновр еменно однопозиционный код вы.ходного напряжения с выходов элемента

5 И поступает на коммутатор 10 уровня защиты, где выбирается требуемый уровень зашиты по напряжению, настраивая соответствующим образом датчик 13 напряжения на выбранный уровень защиты.

После окончания настройки из блока 6 управления поступает сигнал разрешения работы источника, который закрывает эле мент 5 И, открывает аналоговый ключ 9

7483

8В 6

Формула изобретения

Стабилизированный источник питания, содержащий выпрямитель, выход которого соединен с одним из входов регулирующего элемента, выход которого через датчик тока подключен к одному из вы.ходных выводов, датчик напряжения, триг гер, входы которого соединены с соответствующими выходами датчиков тока и напряжения, усилитель, в.ход которого соединен с выходом блока сравнения, один .из входов которого соединен с выходом источника опорного напряжения, блок управления, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения КПЛ и надежности, в него введены последовательно соединенные коммутатор выходного напряжения, элемент И, шифратор, блок памяти и цифровой управляемый трансформатор, коммутатор уровня зашиты, аналоговый ключ и управляемый делитель выходного напряжения, выход которого соединен с другим входом блока сравнения, первый вход управляемого делителя выходного напряжения цодключен к одному из выходных выводов, второй и третий его входы соединены с выходами элемента

И и со входами коммутатора уровня защиты, выход которого соединен со входом датчика напряжения, выход триггера сое динен с первым входом аналогового ключа, второй вход которого подключен к выходу усилителя, третий вход — к выходу блока управления, а выход аналогового ключа подключен к другому входу регулирующего элемента, выход блока управления соединен со входом коммутатора уровня напряжения, входы цифрового управляемого трансформатора подключены к входным выводам, а его выход подключен ко входу выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Л" 158308, кл. G 05 F 1/56, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

М 275169, кп. 5 05 F 1/56, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

Мо 3 1 3205, кл, G 05 F 1/56, 1 970 и соответственно регулирующий элемент .8. На выходе появляется заданный уровень напряжения. В дальнейшем, независимо от состояния коммутатора 4 выходного напПосле устранения перегрузки по напряжению или току триггер возвращается в исходное состояние, на выходе появляется заданное напряжение; 25

Предложенное устройство по сравнению с известными имеет следующие преимушества: повышается КПД источника за счет поддержания минимально возможным напряжения на регулирующем элемента, тем самым позволяя производить изменение выходного напряжения в широких пределах; повышается надежность работы источника за счет введения управляемой зашиты по напряжению, зависимой от задаваемого уровня выходного напряжения; расширяется область применения устройства за счет введения зашиты потребителя от несанкционированных действий оператора; технико-экономическая эффективность устройства определяется объемом внедрения и вытекает из возможных последствий при выходе из строя обьектов контроля, запитываемых от источников питания без управляемой зашиты по напряжению; экономия от внедрения одного такого устройства на предприятии составляет не менее 3 тыс. руб, в год. ряжения, напряжение на выходе измениться не может.

При превышении выходным напряжением установленного уровня защиты датчик 13 напряжения выдает сигнал, устанавливающий триггер 12 в единичное состояние, 10 закрывается анапоговьщ ключ 9 и соответственно регулирующий элемент 8, напряжение на выходе снижается до нуля.

При превышении током нагрузки величины, определяемой датчиком 1 1 тока, на его вь|ходе появляется сигнал, устанавливающий триггер 12 в единичное состояние, закрывается аналоговый ключ 9 и соответственно регулирующий элемент 8, напряжение на выходе снижается до нуля.. 20