SU868730A1 - Стабилизированный источник питани - Google Patents

Description

Изобретение относится ко вторичным источникам питания радиоэлектронной аппаратуры и может найти применение в устройствах электропитания узлов j автоматики, средств связи и вычислительной техники.

Известен стабилизированный источник питания, содержащий управляемай транзисторный инвертор с силовым трансформатором,, выходной выпрямитель с фильтром, вспомогательный стабилизатор с подключенным к нему задающим генератором, который соединен с трансформатором развязки с выпрямителем питания, блок управления, включающий широтно-импульсный модулятор, к выходу которого подключен управляющий трансформатор, а ко входам - генератор треугольного напряженин и усилитель обратной связи, один вход которого соединен со средней точкой опорного резистивного делителя, подключенного параллельно стабилитрону опорного источника, 25 причем параллельно нижнему плечу этого делителя подключен конденсатор мягкого запуска, а другой вход соединен со средней точкой измерительного делителя,, одна крайняя точка которого подключена к выходному выпря··'⁰ мителю с фильтром, а другая - к катоду стабилитрона опорного источника, транзистор мягкого запуска, подключенный параллельно стабилитрону опорного источника, два источника тока, включенные между объединенными обмотками дросселей и обкладками С-фильтров, причем каждый датчик тока включен’между общей шиной и плечом резистивного делителя входного напряжения компаратора защиты, цепь авто- ’ матического увеличения временной паузы, диод ограничения уровня выходного напряжения м·

Однако указанное техническое решение не обеспечивает надежности уст-, ройства в процессе включения—выключения при входном напряжении ниже минимально допустимого рабочего уровня.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный источник питания, содержащий управляемый транзисторный инвертор с выходным сило- . вым трансформатором, выходной выпрямитель с фильтром, подключенный ко вторичной обмотке силового трансформатора, вспомогательный стабилизатор с подключенным к его выходу задающим генератором, выход которого через развя зывающий трансформатор соединен с выпрямителем питания блока управления, включающего в себя широтно-импульсный модулятор, выход которого через управляющий трансформатор подключен ко входу управления транзисторного инвертора, усилитель обратной связи., один вход которого соединен со средней точкой опорного ре-зистивного делителя, подключенного параллельно стабилитрону, опорного источника, причем параллельно нижнему плечу этого делителя подключен конденсатор мягкого запуска, другой вход соединен со средней точкой первого измерительного делителя, крайние точки которого подключены одна к выходному выпрямителю с фильтром, другая - «катоду стабилитрона опорного источника, а выход -к первому входу широтно-импульсного модулятора, ко второму входу которого подключен выход генератора треугольного напряжения, транзистор мягкого запуска, подключенный параллельно стабилитрону опорного источника [2].

Недостатком известного устройства является низкая надежность его в процессе включения при входном напряжении ниже минимально допустимого рабочего уровня.

Цель изобретения - повышение надеж-, ности стабилизированного источника ' питания в процессе его включения-выключения при входном напряжении ниже минимально допустимого рабочего уровня.

Указанная цель достигается тем, ^5 что в стабилизированном источнике питания в' блок управления введены компаратор, второй измерительный делитель и второй стабилитрон опорного источника, при этом крайние выводы 40 второго измерительного делителя подключены к выходу выпрямителя питания блока управления, средний вывод соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен со вторым стабилитроном опорного источника, а выход - с базой транзистора мягкого запуска.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизированного и'сточника питания.

Устройство содержит управляемый транзисторный инвертор 1 с выходным силовым трансформатором 2, выходной выпрямитель с фильтром 3, вспомогательный стабилизатор 4 с подключен- ·*> ным к нему задающим генератором 5, который соединен с развязывающим транзистором б с выпрямителем 7 питания, >· блок 8 управления, включающий в себя широтно-импульсный модулятор 9, к 60 выходу которого подключен управляющий трансформатор 10, генератор 11 треугольного напряжения и усилитель 12 обратной связи, один вход которого соединён со средней точкой опорно го резистивного делителя на резисторах 13 и 14, подключенного параллельно стабилитрону 15 опорного источника, причем параллельно нижнему плечу этого делителя (резистор 14) подключен конденсатор 16 мягкого запуска, а другой вход усилителя 12 соединен со средней точкой первого ’измерительного делителя на резисторах 17 и 18, крайние точки которого подключены одна - к выходному выпрямителю с фильтром 3, другая - к катоду стабилитрона 15 опорного источника, транзистор 19 мягкого запуска, компаратор 20 со вторым измерительным делителем на резисторах 21 и 22 и вторым стабилитроном 23 опорного источника, причем средняя точка резистивного делителя на резисторах 21 и 22 подключена к одному входу компаратора 20, а выход компаратора связан с базой транзистора 19 мягкого запуска через ограничительный резистор 24.

Стабилизированный источник работает следующим образом.

На вспомогательный стабилизатор 4 подается постоянное входное напряжение. Вспомогательный стабилизатор 4 поддерживает стабильное напряжение питания на задающем генераторе 5, который преобразует это напряжение в переменное прямоугольное на развязывающем трансформаторе 6, а выпрямитель 7 питания преобразует его в постоянное для питания блока 8 управления, в процессах включениявыключения стабилизированного источника питания входное напряжение имеет значение ниже минимально допустимого рабочего уровня. В этот момент напряжение питания блока 8 управления также ниже своего минимально допустимого рабочего уровня. На средней толчке второго измерительного делителя на резисторах 21 и 22 напряжение становится меньше, чём на втором стабилитроне 23 опорного источника. Срабатывает компаратор 20 и включает транзистор 19 мягкого запуска, который шунтирует стабилитрон 15 опорного источника, а вместе с этим пропадают напряжения средней точки опорного резистивного делителя на резисторах 13 и 14 и первого измерительного делителя на резисторах 17 и 18 которые подаются на входы усилителя 12 обратной связи. В результате усилитель 12 обратной связи выключает широтно-импульсный модулятор 9, сравнивающий напряжение сигнала усилителя 12 обратной связи и генератора 11 треугольного напряжения. На управляющем трансформаторе 10 пропадают отпирающие сигналы. Управляемый транзисторный ин-, вертор 1 выключается и обеспечивает силовой трансформатор 2. В результа те выходной выпрямитель с фильтром 3 не выдает выходного напряжения.

В случае возрастания входного напряжения до минимально допустимого рабочего уровня напряжение на средней точке второго измерительного делителя на резисторах 21 и 22 становится больше, чем на втором стабилитроне 23 опорного источника. Компаратор 20 выключается и выключает транзистор 19 мягкого запуска. При |этом происходит мягкий запуск стабилизированного источника напряжения за счет плавного нарастания напряжения на стабилитроне 15 опорного источника из-за заряда конденсатора 16 мягкого запуска.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает выключенное состояние стабилизированного источника питания при входном напряжении ниже минимально допустимого рабочего уровня в процессах его включения-выключения.При этом исключается работа элементов транзисторного инвертора в линейной области с большими рассеиваемыми мощностями в процессах включениявыключения, что позволяет значительно повысить надежность работы источника питания.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  ко вторичны источникам питани  радиоэлектронной аппаратуры и может найти применение в устройствах электропитани  узлов автоматики, средств св зи и вычисли тельной техники. Известен стабилизированный источник питани , содержащий управл е1«ый транзисторный инвертор с силовым трансформатором,, выходной выпр митель с фильтром, вспомогательный ста билизатор с подключенным к нему задающим генератором, который соединен с трансформатором разв зки с выпр мителем питани , блок управлени , включающий широтно-импульсный модул тор , к выходу которого подключен управл ющий трансформатор, а ко входам - генератор треугольного напр жени  и усилитель обратной св зи, один вход которого соединен со средней точкой опорного резистивного делител , подключенного параллельно стабилитрону опорного источника, причем параллельно нижнему плечу этого делител  подключен конденсатор м гкого запуска, а другой вход соединен со средней точкой измерительного делител ,, одна крайн   точка которого подключена к выходному выпр мителю с фильтром, а друга  - к катоду стабилитрона опорного источника , транзистор м гкого запуска, подключенный параллельно стабилитрону опорного источника, два источника тока, включенные между объединенными обмотками дросселей и обкладкг1ми С-фильтров, причем каждый датчик тока включен между общей шиной и плечсм.1 резистивного дели.тел  входного напр жени  компаратора защиты, цепь автоматического увеличени  временной паузы, диод ограничени  уровн  выходного напр жени  f1. Однако указанное техническое решение не обеспечивает надежности уст-, ройства в процессе включени -выключени  при входном напр жении ниже минимально допустимого рабочего уровн . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  стабилизированный источник питани , содержащий управл емый транзисторный инвертор с выходным силовым трансформатором, 1;ыходной выпр митель с фильтром, подключенный ко вторичной обмотке силового трансформа тора, вспомогательный стабилизатор с подключенным к его выходу задающим генератором , выход которого через разв зывающий трансзформатор соединен с выпр мителем питани  блока управлени , включающего в себ  широтно-импульскый модул тор, выход которого через управл ющий трансформатдр подключен ко входу управлени  транзисторного инвертора, усилитель обратной св зи., один вход которого соединен со средней точкой опорного реэистквного делител , подключенного параллельно стабилитрону опорного ис точника, причем параллельно нижнему плечу этого делител  подключен конденсатор м гкого запуска, другой вход соединен со средней Точкой первого измерительного делител , крайние точки которого подключены одна к выходному выпр мителю с фильтром, друга  - Ккатоду стабилитрона опорcioro источника, а выход -.к первому входу широтнЬ-импульсного модул тора ко второму входу которого подключен выход генератора треугольного напр жени , транзистор м гкого запуска, подключенный параллельно стабилитрону опорного источника З. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  надежность его в про цессе включени  при входном напр жении ниже минимально допустимого рабочего уровн . Цель изобретени  - повышение наде ности стабилизированного источника пихани  в процессе его включени -выключени  при входном напр жении ниже минимально допустимого рабочего уров Указанна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированном источнике питани  в блок управлени  введены ко паратор, второй измерительный делитель и второй стабилитрон опорного источника, при этом крайние выводы второго измерительного делител  под ключены к выходу выпрймител  питани  блока управлени , средний вывод сое динен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен со вт рым стабилитроном опорного источник а выход - с базой транзистора м гко запуска. На чертеже представлена электрич ка  схема стабилизированного источн ка питани . Устройство содержит управл емый транзисторный инвертор 1 с выходны силовым трансформатором 2, выходной выпр митель с фильтром 3, вспомогательный стабилизатор 4 с подключенным к нему задающим генератором 5, который соединен с разв зывающим тр зистором 6 с выпр мителем 7 питани , блок 8 управлени , включающий в себ имротно-импульсный модул тор 9, к выходу которого подключен управл ющий трансформатор 10, генератор 11 треугольного напр жени  и усилитель 12 обратной св зи, один вход которо го соединён со средней точкой опорн о резистивного делител  на резистоах 13 и 14, подключенного параллельо стабилитрону 15 опорного источика , причем параллельно нижнему плеу этого делител  (резистор 14) одключен конденсатор 16 м гкогЬ зауска , а другой вход усилител  12 оединен со средней точкой первого змерительного делител  на резисторах 7 и 18, крайние точки которого подлюче ны одна - к выходному выпр митею с фильтром 3, друга  - -к катоду табилитрона 15 опорного источника, ранзистор 19 м гкого запуска, комаратор 20 со вторым измерительным елителем на резисторах 21 и 22 и торым стабилитроном 23 опорного исочника , причем средн   точка резисивного делител  на резисторах 21 22 подключена к одному входу комаратора 20, а выход компаратора св зан с базой транзистора 19 м гкого запуска.через ограничительный резистор 24, Стабилизированный источник работает следующим образом. На вспомогательный стабилизатор 4 подаетс  посто нное входное напр жение . Вспомогательный стабилизатор 4 поддерживает стабильное напр жение питани  на задающем генераторе 5, который преобразует это напр жение в переменное пр моугольное на разв зывающем трансформаторе 6, а выпр митель 7 питани  преобразует его в посто нное дл  питани  блока 8 управлени . В процессах включени выключени  стабилизированного источника питани  входное напр жение имеет значение ниже минимально допустимого рабочего уровн . В этот момент напр жение питани  блока 8 управлени  также ниже своего минимально допустимого рабочего уровн . На средней точке второго измерительного делител  на резисторах 21 и 22 напр жение становитс  меньше, чём на втором стабилитроне 23 опорного источника. Срабатывает компаратор 20 и включает транзистор 19 м гкого запуска, который шунтирует стабилитрон 15 опорного источника, а вместе с этим пропадают напр жени  средней точки опорного резистивного де-. лител  на резисторах 13 и 14 и первого измерительного делител  на per зисторах 17 и 18 которые подаютс  на входы усилител  12 обратной св зи. В результате усилитель 12 обратной св зи выключает широтно-импульсный модул тор 9, сравнивсиощий напр жение сигнала усилител  12 обратной св зи и генератора 11 треугольного напр жени . На управл ющем трансформаторе 10 пропадают отпирающие сигналы . Управл емый транзисторный ий-: вертор 1 выключаетс  и обеспечивает силовой трансформатор 2. В результате выходной выпр митель с фильтром 3 не выдает выходного напр жени . В случае возрастани  входного на пр жени  до минимально допустимого рабочего уровн  напр жение на средней точке второго измерительного де лител  на резисторах 21 и 22 становитс  больше, чем на втором стабили троне 23 опорного источника. Компаратоу 20 выключаетс  и выключает транзистор 19 м гкого запуска. При |этом происходит м гкий запуск стаби лизированного источника напр жени  за счет плавного нарастани  напр же ни  на стабилитроне 15 опорного источника из-за зар да конденсатора 16 м гкого запуска. Предлагаемое техническое решение обеспечивает выключенное состо ние стабилизированного источника питани при входном напр жении ниже минимал но допустимого рабочего уровн  в пр цессах его включени -выключени .При этом исключаетс  работа элементов транзисторного инвертора в линейной области с большими рассеиваемыми мощност ми в процессах включени выключени , что позвол ет значитель повысить надежность работы источник питани . Формула изобретени  Стабилизированный источник питани , содержащий управл е1 Е9й транзистбрный инвертор с выходнымсиловым трансформатором, выходной выпр митель с фильтром, подключенный ко вторичной обмотке силового трансформатора , вспомогательный стабилизатор с подключенным.- к его выходу задающим генератором, выход которого через разв зывающий трансформатор соединен с выпр мителем п((тани  блока управлени , включахщего в себ  широтно-импульсный модул тор, выход которого через управл ющий трансформатор подключен ко входу управлени  транзисторного инвертора, усилитель обратной св зи, один вход которого соединен со средней точкой опорного резистивного делител , подключенного .параллельно стабилитрону опорного источника, причем параллельно нижнему плечу этого делител  подключен конденсатор, м гкого запуска, другой вход соединен со средней точкой первого измерительного делител , крайние точки которого подключены одна - к выходному выпр мителю с фильтром, друга  - к катоду стабилитрона опорного источника, а выход к первому входу широтно-импульсного модул тора, ко второму входу которого подключен выход генератора треугольного напр жени , транзистор м гкого запуска, подключенный параллельно стабилитрону опорного источника, отличающийс  тем, что, с целью повьадени  надежности устройства в процессе его включени -выклю чени , в блок управлени  введены компаратор , второй измерительный делитель и второй стабилитрон опориогр источника, при этом крайние выводы второго измерительного делител  под- ключены к выходу выпр мител  питани  блока управлени , средний вывод сое динен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен со вторым стабилитроном опорного источ- ника, а выход - с базой транзистора м гкого зап ска. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке 2769316/24-07, кл. G 05 F 1/56, 28.11.7-9.
2. 2. Электроника, 1977, 7, с. 56,рис. 3.