Стабилизированный источник питания постоянного напряжения

 

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по. авт.св. № 664159, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения диапазона изменения тока нагрузки, в него введены блок управления, усилитель постоянного тока и логический элемент И, а выпрямитель выполнен регулируемым,причем первый вход логического элемента И подключен к выходу блока срав:нения , второй вход подсоединен к выходу блока синхронизации, а выход соединен с первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого подключен к выходу низкочастотного фильтра, а выход подсоединив к одному входу блока управления,второй вход которого соединен с входнс|й клеммой, а выход подключен к входу управления регулируемого выпрямителя . i (Я С

.зО 1856155 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 С 05 Р 1 56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 664159 (21) 3437562/24-07 (22) 11. 05.82 (46) 23.11.83. Бюл. Р 43 (72) Г.Н. Иутов (53) 621.317.722.1 (088.8). (56) 1 . Авторское свидетельство СССР

Р 664159, кл. G 05 F 1/56, 1977. (54) (57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. 9 664159, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных .возможностей путем увеличения диапазона изменения тока нагрузки, в него введены блок управления, усилитель постоянного тока и логический элемент И, а выпрямитель выполнен регулируемым,причем первый вход логического элемента И подключен к выходу блока срав:нения, второй вход подсоединен к выходу блока синхронизации, а выход соединен с первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого подключен к выходу низкочастот.ного фильтра, а выход подсоединИМ к одному входу блока управлення,второй вход которого соединен с входной клеммой, а выход подключен к входу управления регулируемого выпрямителя °

1056155

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам вторичного электропитания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники. 5

По основному авт.св. 9 664159 известен стабилизированный источник питания постоянного напряжения,со держащий включенные последовательно выпрямитель, низкочастотный фильтр, 10 преобразователь постоянного напряжения в переменное с дополнительным выпрямителем с высокочастотным фильтром, к ныходу которого подключен одним входом блок сравнения,другой вход которого соединен с опорным источником, вольтдобаночный выпрями- . тель, подключенный параллельно дополнительному выпрямителю через преобразователь постоянного напряжения и переменное, и цепь обратной связи, выполненную из подключенного к выходу блока сравнения управляющего блокинг-генератора, выход которого через блок синхронизации подключен к нольтдобаночному выпрямителю и упомянутому преобразователю постоянного напряжения н переменное (1 .

Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон изменения тока нагрузки.

ЗО

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения диапазона изменения тока нагрузки.

Поставленная цель достигается 35 тем, чта в стабилизированный источник питания постоянного напряжения внедены. блок управления,усилитель постоянного тока и логический элемент И, а выпрямитель выпал- 4О нен регулируемым„ причем первый вход логического элемента И подключен к выходу блока сравнения,второй вход подсоединен к выходу блока синхронизации, а выход соединен с первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого подключен к выходу низкочастотного фильтра,а выход подсоединен к одному входу блока управления, второй вход которого соединен с входной клеммой, а выход подключен к входу управления регулируемого выпрямителя °

На чертеже представлена структурная схема стабилизированного источника питания постоянного напряжения.

Устройство содержит включенные последовательно между входной и выходной клеммами регулируемый выпрямитель 1, низкочастотный фильтр 2, 6О преобразователь 3 постоянного напряжения в переменное, выпрямитель 4 и высокочастотный фильтр 5. Блок

6 сравнения первым входом подключен к выходной клемме, а вторым входом соединен с опорным элементом 7.Вольт-! добавочный выпрямитель 8 входом подключен к выходу преобразователя 3 постоянного напряжения н переменное, а ныходом соединен с входом высокочастотного фильтра 5. Управляемый блокинг-генератор 9, входом соединен с выходом блока 6 сравнения, а выходом подключен к первому входу блока 10 синхронизации, второй вход которого подсоединен к выходу преобразователя 3 постоянного напряжения в переменное, а выход соединен с входом вольтдобавочного выпрямителя 8 и первым входом логического элемента И 11,второй вход котора:"о подключен к выходу блока 6 сравнения, а выход к первому входу усилителя 12 постоянного тока, второй вход которого подключен к выходу низкочастотного фильтра 2. Выход усилителя 12 постоянного тока подключен к первому входу блока 13 управления, второй вход которого подключен к входной клемме, а выход подсоединен к входу управлении регулируемого выпрямителя 1.

Стабилизированный источник питания .работает следующим образом.

При нклкчении питающей сети напряжение переменного тока подается на выпрямитель 1 и на второй вход блока 13 управления этим выпрямителем.

При переходе напряжения перемен ного тока через нулевое значение блок 13 управления формирует управ. ляющие импульсы, обеспечивающие

"мягкое" включение выпрямителя 1.

С выхода выпрямителя 1 пульсирующее напряжение постоянного тока поступает на низкочастотный фильтр 2, который производит сглаживание переменной составляющей до определенной величины. Сглаженное напряжение поступает на вход преобразователя

3 и. на второй вход усилителя 12 постоянного тока (УПТ). При достижении установленной величины напряжения на входе преобразователя 3 н блок 13 управления с выхода усилителя 12 поступает управляющий сигнал, который ограничивает дальнейшее увеличение напряжения на низкочастотном фильтре 2.

Сглаженное напряжение, поступающее на вход преобразователя 3, преобразуется в напряжение переменного тока повышенной частоты и поступает на входы основного 4 и вольтдобавоч. ного 8 выпрямителей. Суммарная величина выпрямленного напряжения подается на вход сглаживающего фильтра 5. Частота переключения преобразователя 3 напряжения во много раз превышает частоту напряжения питающей сети. Низкочастотная переменная составляющая на выходе фильтра 2, 105б155 промодулированная преобразователем

3 напряжения и сглаженная фильт- . ром 5, воспринимается блоком б срав нения, как любое изменение напряжения питающей сети переменного тока.

При изменении напряжения питающей сети н сторону, увеличения или уменьшения на выходе схемы б сравнения поянляется сигнал ошибки, который подается на вход управляемого блокинг-генератора 9. Отклонение напряжения на выходе стабилизатора напряжения в сторону уменьшения от заданной величины вызывает сигнал ошибки положительной полярности.Наличие сигнала ошибки положительной полярности на входе управляемого блокинг-генератора 9 приводит к генерации импульсов на выходе этого генератора. Отклонение напряжения на выходе стабилизатора напряжения в сторону увеличения от заданной величины вызывает сигнал ошибки обратной полярности, под воздействием которого прекращается генерация импульсов на выходе управляемого блокинг-генератора 9, При наличии сигнала ошибки положительной полярности импульсы с выхода управляемого блокинг-генератора 9 поступают на первый .вход устройства 10 синхро.— низации. На второй вход этого устройства 10 поступает напряжение переменного тока повышенной частоты с преобразователя .3 напряжения. Устройство синхронизации формирует импульсы упранления только в момент времени, когда переменный ток,поступающий с преобразователя 3 напряжения, проходит через нулевое значение. Сформированные импульсы управляемым блокинг-генератором 9, частота которых прямо пропорциональна величине сигнала ошибки, и синхронизированные устройством 10 поступают на управляющий вход вольтдобавочного выпрямителя 8, выполненного на управляемых.тиристорах.

Вольтдобавочный выпрямитель 8 включается при поступлении импульсов. на его управляющий вход. При наличии сигнала ошибки отрицательной полярности на входе управляемого блокинг-генератора 9 с ныхода этого генератора импульсы на первый вход устройства 10 не поступают, и вольтдобавочный выпрямитель 8 выключается в момент перехода напряжения переменного тока, поступающего с преобразователя 3 напряжения, через нулевое значение,.и с этого момента времени работает только основной вы. прямитель 4.

Основным требованием при выборе ныходного напряжения преобразователя 3 и скорости устанонления квазистационарного состояния выходного

65 частотного фильтра 2, под воздейстпараметра является обеспечение усJIoBHR Ь мин Uppa. > где иUìèí приращение выходного напряженйя стабилизатора за один период (полупериод) напряжения преобразователя, кОда вольтдобавочный выпрямитель 8 открыт.

В таком режиме стабилизатор напряжения работает до тех пор, пока приращение выходного напряжения

10 Ум„н компенсирует изменение (увеличение) тока нагрузки.

При скачкообразном увеличении тока нагрузки, когда U<„> с a Up y вольтдобавочный выпрямитель 8 от35 крыт, на оба входа логической схемы И 13, поступают. сигналы от блока б сравнения и от устройства 10 синхронизации. На выходе схемы И 11 появляется сигнал, который через усилитель 12 поступает на первый вход блока 13 управления регулирующего выпрямителя 1..Блок 13 управле. ния получает два выходных сигнала: один из блока б сраннения через схему И 11 и усилитель 12, а другой с входа питающей сети переменного тока. Первый из них определяет промежуток времени (задержку), по истечении которого блок 13 управления выдает импульсы для включения регулируемого выпрямителя 1, а второй — момент времени, с которого начинается считывание этой-задержки.

Этим моментом является момент перехода напряжения питающей сети через нулевое значение .

При поступлении сигнала (уровня) на вход усилителя 12 через логическую схему И 11 от блока б сравнения задержка времени в блоке 13 управ40 лення изменяется (уменьшается), и регулирующие элементы выпрямителя 1 включаются с меньшей задержкой.Напряжение на входе преобразователя

3 напряжения увеличивается, преоб45 разуется в переменное повышенной частоты, трансформируется и с увеличенной амплитудой поступает на входы выпрямителей 4 и 8. Сглаживание выпрямленного напряжения,как и в предыдущем режиме, производится высокочастотным фильтром 5.

При достижении установленного номинального значения напряжения на выходе стабилизатора напряжения в цепи обратной связи формируется сигнал ошибки отрицательной полярности, под воздействием которого прекращается поступление импульсов с выхода управляемого блокинг-генератора 9. Отсутствие импульсов на входе

66 устройства 10 синхронизации вызывает выключение вольтдобавочного выпрямителя 8 и запирание логической схемы И 11. На усилитель 12 поступает сигнал (уровень) только с низко1056155

Составитель t0. Опадчий

Редактор Р. Цицика Техред A.Ач Корректор А ° Ференц

Заказ 9305/41

Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 вием которого выходное напряжение выпрямителя 1-через соответствующий период времени и при определенном характере тока нагрузки начнет уменьшаться. Таким образом, сигнал управления на вход усилителя 12 в режиме

hU® н (Ц о может поступать каждый полупериод напряжения преобразователя 3 и при использовании "вертикального" фазового принципа регулирования обеспечивается быстрая реакция регулируемого выпрямителя 1 на изменение выходного напряжения стабилизированного источника питания при скачкообразном изменении тока нагрузки беэ дополнительного изменения коэффициента трансформации трансформатора преобразователя постоянного напряжения в переменное.