Стабилизированный источник разнополярных напряжений

 

„„SU„„1042005

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛйСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 G 05 F 1 58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ, " .... :;.;/

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ . - 4 (54)(57) 1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧННК PA3HOIIOJMPHbK HAIIPKKEHHA, содержащий однополярные, регулируемые относительно общей точки стабилизаторы, каждый из которых состоит из усилительно-регулирующего узла (21) 3422467/24-07 (22) 13.04.82 (.46) .15.09.83. Бюл. 9 34 (72) A..В..Горбач (53) 621.316.722.1 (088. 8) (56).1. Патент США Р 3504272, кл. 323-22, 1970..

2. Авторское свидетельство СССР

9 802952, кл. 6 05 F 1/58, 1981.. и управляющие входы которых .подключены соответственно к выходам де,.лителя напряжения и к источнику

:опорного напряжения, о т л и ч а ющ и и c:я тем, что, с целью повы- шения надежности при расширении функ-,. циональных возможностей, вход первого стабилизатора через ограничитель тока подключен к одноименному входу второго стабилизатора и к одноимен- ной входной клемме, вторая клемма ,подкачена к общей шине первого ста-. билизатора, выход первого стабилизатора подключен к другому силовому входу второго стабилизатора и к общей точке.

Ф е

1042005 .

50

2. Стабилизированный источник по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения перекоса напряжений, в него введены делитель напряжения и усилительно-регулирующий узел, силовой вход и силовой выход которого соответственно подключены к общЕй точкЕ и к обцей

Изобретение относится к электро.технике и может быть использовано для построения систем вторичного электропитания.

Известен стабилизированный источник с взаимосвязанными регуляторами .напряжения, имеющими несколько выходов. В устройстве для получения двух разнополярных напряжений требуется „цва источника напряжения, каждый из которых разнополярньми шинами подключен к двум соединенным последовательно нагрузкам. Объединенные выводы нагрузок через регулируюцие транзисторы подключены к другим разнополярным шинам источников напряжений. Регуляторы напряжений снабжены защитой от перегрузки (1).

Недостатком известного устройства является .то, что при наличии третьей нагрузки параллельно двум первым нагрузкам в случае неодновременного включения напряжение одного источника прикладывается ко второму в обрат. ной полярности. Низкий КПД устройства связан с потерями моцности в двух последовательно включенных транзистОрных регуляторах напряжения.

Известен также стабилизированный истбчник разнополярных напряжений, содержаций ведущий и ведомый раэнополярные стабилизаторы напряжения, для питания которых также требуется два разнополярных источника. Причем ( ведущий стабилиэатор состоит иэ усилительно-регулируюцего узла, управляющие входы которого соединены соответственно с выходами делителя напряжения и источника опорного напряжения, входами подключенными к выходу стабилизатора. Ведомый стабилизатор. также состоит из усилительнорегулирующего узла, управляющие входы которого соединены соответственно с общим выводом двухполярных источников напряжений, отключающим входом ведущего стабилизатора и выходом делителя напряжения, включенного между раэнополярныки выходами Стабилизаторов, который можно считать третьей или обцей нагрузкой стабилизаторов (23. шине первого стабилизатора, вывод опорного напряжения которого подключен к входу усилительно-регулирующего узла, другой вход которого подключен к выходу делителя напряжения

Р входы которого подключены к общей шине первого стабилизатора,и к выходу второго стабилизатора.

К недостаткам известного устройства стабилизации раэнополярных напряжений следует отнести ограниченные функциональные возможности при отно5 сительной сложности, низком. КПД и ненадежности включения. Ограничение функциональных возможностей определяется обязательной симметрией напряжений,ограниченными пределами

10 работы защиты от асимметрии напряжений, и в результате переполксовкой напряжений при задержке включения или пропадания одного из питаюцих напряжений стабилизаторов.

Цель изобретения - повышение на дежности при расширении функциональных воэможностей, устранения перекоса напряжений.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержацем однополярные, регулируемые относительно общей точки стабилизаторы последовательного типа, каждый из которых состоит иэ усилительно-регулирующего узла, уп5! равляющие входы которых подключены

25 соответственно к выходам делителя напряжения и к источнику опорного напряжения, регулируемый вход первого стабилизатора через ограничитель тока подключен к одноименному

30 регулируемому входу второго стабилизатора и к одноименной входной клемме, другая клемма подключена к общей шине вспомогательного стабилизатора, выход первого стабилизатора подклю" чен к другому силовому входу второго стабилизатора и к обцей точке.

В устройство дополнительно введены делитель напряжения и усилительно-регулирующий узел, у которого силовой вход и силовой выход соответственно подсоединены к общей точке и общей шине первого стабипизатора, вывод опорного напряжения которого подсоединен к одному управляюцаму входу усилительно-регули руюцего узла, другой управляющий вход которого подсоединен к выходу делителя напряжения, входы которого подсоединены к обцей шине первого стабилизатора и к регулируемому выходу второго стабилизатора.

1042005

На чертеже йзображена принципиальная электрическая схема источника °

Стабилизированный источник 1 разнополярных напряжений содержит выходные клеммы, один из которых 5 соединен с регулируемым входом ста-. билизатора 2 и через ограничитель тока 3 с регулируемым входом вспомогательного стабилизатора 4. Другая клемма и выходы стабилизаторов 2, 4. 10 соединены с выводами 5-7 треуголь- . ника нагрузок 8, при этом выводы б и 7 соответственно подключены к силовому входу и силовому выходу усилительно-регулирующего узла 9, а выводы 5 и 7 к входам делителя на-. пряжения 10.

После включения источника электропитания 1 на выходах стабилизатора 2 и 4, подключенных соответственно к выводам 5, 6 и 6, 7 треугольника нагрузок 8 устанавливаются разнополярные.относительно вывода 6 напряжения U1и U . Величины этих напряжений определяются установленными режимами работы стабилизаторов 2 и 4 и могут быть любыми ° Одновременно в устройстве устанавливаются токи одного направления. Так, от одного, например плюсового полюса, источника 1 к его Другому, минусрвому, полюсу через .регулируемые вход и выход стабилизатора 2 в линии вывода 5 треуголь-, ника нагрузок 8 устанавливается ток 11..Величина этого тока опреде- 35 ляется полным сопротивлением треугольника нагрузок 8. Если coIIpoTRB ления между выводами 5 6 и 6,7 треугольника нагрузок 8 равны, то в ли нии вывода 7 установится ток I3, 4р равный току. I1, а ток Э2 в лийии вывода 6 равен нулю. В этом случае, КПД устройства будет максимальным, ограничиваясь потерями мощности только в одном стабилизаторе 2.Например, при непрерывном режиме регу- . лирования для установленного зна« чения напряжения Е источника КПД =

=(U1 + 02) /Е. При увеличении сопротивления между выводами 5 и 6 тре-". угольника нагрузок 8 от плюсового источника электропитания 1 к его минусовому полюсу через ограничитель тока 3 и регулируемый выход вспомо.гательного стабилизатора 4 в линии вывода 6 треугольника нагрузок.З 55 устанавливается ток 32 равный разности (32 Э) Э ) HaIIPa>I

В этом случае для непрерывного рех<има РегУлиРования КПД =(Ц,Э1+О Эз)/Е.Э °

При симметричных напряжениях (01=

=0 = 0) КЛД = (1 +31/Э. )О /E. Превышение током Э„в лйний вывода

5 тока Э3 в линии вывода 7 или отключение вывода 7 треугольника нагрузок 8 приведет к условному уменьшению выходного напряжения . U1 ста- билизатора 2,что вызовет уменьйение напряжения, поступающего с делителя

10 на один управляющий вход усилительно-регулирующего узла 9. На другой вход узла 9 поступает опорное напряжение стабилизатора 4. В результате выделения сигнала ошибки и его усиления через усилительнорегулирующий узел 9 устанавливается. ток Э равный разности токов Э„ и Эз в линиях выводов 5 и 7 треугольника нагрузок 8 (Э+ = 31 — 3>). Под действием этого тока напряжение О вос1 станавливается до прежней величины, т.е. поддерживается неизменным. При этом ток и соответственно потери мощности в цспи нагрузки вспомогательного стабилизатора 4 отсутствуют (Э = 0 ), так как выполняется условие равенства токов в линиях выводов 5 и 7 треугольника нагрузок

8 (Э1= э = э + э, ) . потери мощности в этом случае определяются током

31 стабилизатора 2 и током Э = Э„- 3 усилительно-регулирующего узла 9.

Для непрерывного режима регулировапри so<

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить от двухполюсного источника электропитания два и более разнополярных и стабилизированных напряжений для нагрузки имеющих трехпроводное соединение треугольником или звездой, например, для операционных усилителей, СВЧ-генераторов и усилителей мощности на транзисторах с общей базой;

В этом устройстве устранено явление переполюсовки разнополярных напряжений и асимметрии напряжений при изменении напряжения источника питания, благодаря чему достигается повышение надежности при одновременном расширении функциональных возможностей. Стабилизаторы устройства могут быть с непрерывным или импульсным режимом регулирования, с симметричными или асимметричными напряжениями и токами. Дополнительно использованием одного источника электропитания достигается упроще1042005

Составитель Г.йачоварчани

Редактор О,Колесникова ТехредМ.Надь Корректор ;Тяско

Заказ 7127/48 Тираж 874 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

vo делам иЗобретений и открытий

11303, москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ние устройства, а переходом к более высокому напряжению питания и к одному регулятору напряжения при симметричных и близких к ним токах нагрузки реализуется более высокий КПД устройства.