Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в переменное

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в переменное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистичео1их

Республик

<111951259 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????????” (22) ???????????????? 080980 (21) 2980866>

G 05 F 1/44

Н 02 М 7/537 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

15З) УДК 621. 316. . 72 2 . 1 (088. 8) Опубликовано 150882. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 170882 (72) Авторы изобретения

В.С. Недочетов, В.В. Пилинский и В.A (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЭИРУЮЦИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве многоканального источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны источники электропитания, содержащие последовательно соединенные регулирующий элемент, сглаживающий фильтр и преобразователь напряжения с трансформатором. Входное напряжение источника электропитания ста. билизируется за счет изменения скважности импульсов регулирующего элемен.та, необходимое количество выходных каналов образуется с помощью преобразователя напряжения с трансформатором.

Напряжение на регулирующий элемент поступает с одного из выходов источ ника электропитания (1)..

Наиболее близким к изобретению является стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий последовательно соединенные регулирующий элемент, сглаживающий фильтр, преобразователь напряжения с трансформатором со вспомогательной вторичной обмоткой, выпрямитель., усилитель постоянного тока, соединенныи со входом широтноимпульсного модулятора, выход которого подключен ко входу короткозамыкателя, подключенного параллельно выходу управления регулирующего элемента. Вход усилителя постоянного тока подключен через фильтр и выпрямитель к вспомогательной обмотке трансформатора. К выходу выпрямителя через балластный резистор подключен вход регулирующего элемента.

База регулирующего элемента и выход сглаживающего фильтра соединены запускающим резистором. Вход широтноимпульсного модулятора. соединен с выходом генератора пилообразного тока. Напряжение на .вход генератора пилообразного тока подается с дополнительной обмоткой трансформатора.

Принцип действия прототипа состоит в следующем. Напряжение питания подается на преобразователь через запускающий резистор. Преобразователь запускается. На выходе выпрямителя возникает постоянное напряжение, которое через балластный резистор отпирает регулирующий транзистор. Когда напряжение на выходе выпрямителя достигает заданной величины, с выхода усилителя постоянного тока через вход широтно-импульсного модулятора течет ток, вызываю951259 щий появление сигнала на его выходе. Этот сигнал воздействует на короткозамыкатель, который замыкает вход управления регулирующего элемента. Скважность импульсов широтно-импульсного модулятора изменяет- 5 ся так, что напряжение на выходе выпрямителя стабилизируется. При этом стабилизируются все выходные напряжения устройства f23.

Недостатками прототипа являются 10 его сложность, обусловленная нали-, чием вспомогательной обмотки трансформатора, дополнительного выпрямителя и фильтра, установленного на выходе выпрямителя, необходимость специальной цепи запуска, малая стабильность выходных напряжений при изменении входного питающего напряжения, обусловленная наличием инерционных звеньев (преобразователя и трансформатора) в тракте регулирования, а также малая устойчивость и надежность работы источника электропитания.

Цель изобретения - повышение на- . 25 дех<ности работы источника электропитания, упрощение его схемы, увеличение стабильности выходных напряжений при изменении входного питающего напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизирующем преобразователе постоянного напряжения в переменное, содержащем последовательно соединенные регулирующий элемент, 35 сглаживающий фильтр и блок преобразования постоянного напряг<ения в переменное с выходным трансформатором, имеющим дополнительную вторичную обмотку, а так><е узел сравнения 4(} . с двумя входами, выход которого через последовательно соединенные пороговый узел, усилитель и согласующий резистор подключен к управляющему входу регулирующего элемента, источник опорного напряжения, подключенный к одному из входов узла сравнения, интегрирующую цепь с двумя выходами и резистивный делитель напряжения, подключенный к выходу сглаживающего фильтра, интегрирующая цепь подключена к дополнительной вторичной обмотке выходного трансформатора блока преобразования постоянного напряжения в переменное, один из выходов интегрирующей цепи через введенные последовательно соединенные разделительный конденсатор и ограничительный резистор подключен кб второму входу узла сравнения, другой выход интегрирующей цепи — к общей питаю- 60 щей шине а точка соединения резистивного делйтеля напряжения и узла сравнения подключена к точке соединения разделительного конденсатора и ограничительного резистора, 65

На чертеже представлена функциональная схема стабилизирующего преобразователя постоянного напряжения в переменное.

Источник электропитания содержит последовательно соединенные регулирующий элемент 1, сглаживающий фильтр

2, резистивный делитель напряжения

3, блок преобразования 4, трансформатор 5 со вспомогательной вторичной обмоткой, а также интегрирующую цепь

6, разделительный конденсатор 7, шунтирующий конденсатор 8, ограничительный резистор 9, узел сравнения 10, пороговый узел 11, усилитель 12, источник опорного напряжения 13, согласующие резисторы 14,15 и 16. Выводы

17 и 18 интегрирующей цепи 6 подключены к вспомогательной вторичной обмотке трансформатора 5, вывод 19 интегрирующей цепи 6 через разделительный конденсатор 7 и ограничительный резистор 9 подключен к одному из входов узла сравнения 10. Выход 20 интегр рирующей цепи 6 подключен к общей питающей шине. Выход узла сравнения 10 подсоединен непосредственно ко входу порогового узла 11, выходом подключенного ко входу усилителя 12, выход которого через согласующий резистор

14 подключен к регулирующему элементу 1. Средняя точка делителя напряжения 3, включенного между выходом фильтра 2 и общей шиной, подключена к точке соединения разделительного конденсатора 7 и ограничительного, резистора 9, параллельно нижнему плечу делителя включен шунтирующий конденсатор 8. Выходные напряжения источника электропитания снимаются с обмоток трансформатора, в частности, через выпрямитель 21 и фильтр 22.

Источник электропитания работает следующим образом.

Напряжение. прямоугольной формы с выхода вспомогательной вторичной обмотки трансформатора 5 интегрирующей цепью 6 преобразуется в пилообразное напряжение и выделяется на нижнем плече делителя 3. Это пилообразное напряжение является модулирующим напряжением, необходимым для обеспечения работы источника электропитания в режиме широтно-импульсного регулирования. На нижнем плече делителя 3 также выделяется часть напряжения с выхода сглаживающего фильтра 2. Суммарное напряжение с нижнего плеча делителя 3 через ограничительный резистор 9 поступает на один из входов узла сравнения 10, на второй вход которого подается постоянное стабилизированное напря><ение с выхода источника опорного напря><ения 13.

Разностный сигнал между напряжениями, поступающими на указанные входы узла сравнения 10, с выхода

951259 6

Ф ненные регулирующий элемент,, сглаживающий фильтр и блок преобразова. ния постоянного напряжения в переменное с выходным трансформатором, имеющим дополнительную вторичную обмотку, а также узел сравнения с двумя входами, выход которого через последовательно соединенные пороговый узел, усилитель и согласующий резистор подключен к управляю10 щему входу регулирующего элемента, источник опорного напряжения, пода ключенный к одному из входов узла сравнения, интегрирующую цепь с дву.мя выходами и резистивный делитель напряжения, подключенный к выходу сглаживающего фильтра, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения при изменении питающего напряжения, а также повышения надежности и упрощения схемы, интегрирующая цепь подключена к дополнительной вторичной обмотке выходного .трансформатора блока преобразования

25 постоянного напряжения в переменное, один из.выходов интегрирующей цепи через введенные, последовательно соединенные разделительный конденсатор и ограничительный резистор подключен

ico второму входу узла сравнения, другой выход интегрирующей цепи — к обs щей питающей шине, а точка соединения реэистивного делителя напряжения и узла сравнения подключена к в- точке соединения разделительного конденсатора и ограничительного резистора.

Формула изобретения узла сравнения 10 поступает на вход порогового узла 11, формирующего прямоугольные импульсы переменной длительности. Эти импульсы усиливаются усилителем 12 и управляют длительностью открытого и закрытого состояния регулирующего элемента 1.

Раздельный конденсатор 7 предотвращает поступление постоянной составляюшей тока, текущего с выхода сглаживающего фильтра 2 через верхнее плечо делителя 3 к дополнительной вторичной обмотке трансформатор

5. Конденсатор 8 шунтирует нижнее плечо делителя 3 по высокой частоте предотвращая влияние высокочастотных помех, создаваемых на выходе сглаживающего фильтра 2, на работу источника электропитания. Ограничительный резистор 9 предназначен для ограничения тока во входной цепи узла сравнения 10.

Улучшение стабильности выходных напряжений источника электропитания при изменении входного питающего напряжения вызвано тем, что сигнал на вход узла сравнения 10 поступает с выхода сглаживающего фильтра

2 (через делитель напряжения 3), а не с дополнительной вторичной об мотки трансформатора, как в прототипе, т.е. из тракта регулирования исключена часть инерционных звенье (преобразователь и трансформатор).

Кроме того, в предлагаемом источни ке электропитания на вход узла сра нения 10 через интегрирующую цепь

6, разделительный конденсатор 7 и .ограничительный резистор 9 подается также сигнал с дополнительной вторичной обмотки трансформатора.

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий последовательно соедиИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

40 1. Мелешкин В.И. и др. Миниатюризация преобразователей переменного напряжения в стабилизированное постоянное. Сб. ЭТвА, вып.7, М.,- "Советское радио", 1975, с.36-45.

45 2. Авторское свидетельство СССР

9 513359, кл. G 06 F 1/64, 1974.

951259

Составитель Л. Стрелкин

Редактор М. дылын Техред С. Мигунова Корректор А. Грии««

Заказ 5945 53 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4