Источник питания постоянного напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения.является уменьшение массы и габаритов за счет у.меньшения но.миналов элементов фильтра на выходе выпрямителя стабилизатора постоянного напряжения. Цель достигается тем, что в источник пита пня введены транзистор 4, первый диод 5, делитель напряжения 6, второй н третий диоды 7, 8, конденсатор 13, цепочка 10 из двух резисторов. После зарядки конденсаторов 3 и 9 через диоды 7 и 5 напряжение на нагрузке снижается до величины, определяемой делителем 6. После этого открывается транзистор 4 и напряжение на нагрузке отслеживает нанряжение ключевого стабилизатора 2. В нормальных режимах работы напряжение на элементах ключевого стабилизатора и конденсаторах 3, 9 составляет половину от питаю1,него. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. со о со о о Oi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1309006 А 1 (5g 4 Ci 05 F Iä6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С

СР

ЯР

С0 (:0 (РЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3824497/24-07 (22) 14 2,84 (46) 07.05.87. Бюл № 17 (72) А. И. Иванов-Цыганов и В. И. Хандогин (53) 621.316.722 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 561950, кл. С 05 F 1/56, 1974. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является уменьшение массы и габаритов за счет уменьшения номиналов элементов фильтра на выходе выпрямителя стабилизатора постоянного напряжения.

Цель достигается тем, что в источник питания введены транзистор 4, первый диод

5, делитель напряжения б, второй и третий диоды 7, 8, конденсатор 13, цепочка 10 из двух резисторов. После зарядки конденсаторов 3 и 9 через диоды 7 и 5 напряжение на нагрузке снижается до величины, определяемой делителем 6. После этого открывается транзистор 4 и напряжение на нагрузке отслеживает напряжение ключевого стабилизатора 2. В нормальных режимах работы напряжение на элементах ключевого стабилизатора и конденсаторах 3. 9 составляет половину от питающего. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1309006

Форл1ула изобретения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в бестрансформаторных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры с первичным II3пряжением сети 127/220 В (50 Гц) .

Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов за счет уменьшения номиналов элементов фильтра на выходе выпрямителя и снижение рабочих напряжений на элементах ключевого стабилизатора.

На фиг. 1 приведена электрическая схема источника питания постоянного напряжения; на фиг. 2 — эпюры, поясняющие работу предлагаемого устройства.

Источник питания постоянного напряжения содержит двухфазный выпрямитель

1 (например, выполненный по мостовой схеме) и ключевой стабилизатор 2 (параметрический, ПН-типа) с конденсатором 3 на входе, транзистор 4, первый диод 5,делитель

6 напряжения, вход которого подклк>чен к выходу двухфазного выпрямителя 1. Выход выпрямителя 1 через второй диод 7 и третий диод 8 соответственно соединены с входом ключевого стабилизатора 2. Общая точка соединения первого диода 5 с транзистором 4 являтся первым выходным выводом источника питания, который через конденсатор 9 подключен к точке соединения третьего диода 8 с выходом выпрямителя 1 и второму выходному выводу источника. Цепочка 10 из двух резисторов состоит из первого резистора l l и второго резистора 12. Дополнительный конденсатор

13 включен параллельно первому резистору 11 цепочки 10.

Источник питания постоянного напряжения работает следующим образом.

При рассмотрении режимов работы следует пользоваться эпюрами напряжения (фиг. 2). В интервале Tl — Т2 открыты первый диод 5 и второй диод 7, конденсаторы

3 и 9 получают подзаряд A@I. Принято, что ток утечки транзистора 4 (закрытое состояние) больше обратных токов первого диода 5 и третьего диода 8. Поэтому после

Т2 потенциал точки С снижается до тех пор, пока VD не сравняется с V<, т.е. V следит за V< и V, вместе с V, снижаются по косинусоиде. Это интервал Т2 -T3.

При Т=ТЗ потенциал V< становится равным нулю и снижение V< и Vo прекращается.

Такое состояние сохраняется до Т = Т4, когда открываются транзистор 4 и третий диод 8.

При Т Т4 конденсатор фильтра ключевого стабилизатора 2 отдает полученный от конденсатора 3 заряд ь Q = ь © Т/(Т вЂ” 9) из-за трансформации в импульсном стабилизаторе 2. Следовательно, AQ>, отдаваемый в конденсатор 9, в два раза больше, чем A@I.

Обмен зарядами идет до Т==Т5, когда транзистор 4 запирается. После запирания транзистора 4 потенциалы Vc и 3Уе растут, но Vc не может расти быстрее, чем IIa5

30 пряжение на базе транзистора 4 V (Т5( (T(T6). Соответственно растет и V При

Т=Т6 первый диод 5 почти открыт и рост

Vc, VI прекращается. Это интервал Т6 — Т7.

Когда T=T7, открывается второй диод 7 и вслед за ним первый диод ", V становится ольше, чем Vc +Vc, и оба названных конденсатора подзаряжаются. Это начало следующего периода работы. Чтобы на холостом ходу не заряжать конденсатор 9 до больших напряжений, включается цепочка 10 из двух резисторов. Чтобы умеIIbIIIHTI стогерцовые (или любые другие с частотой 21 сети) пульсации, включен конденсатор 13. Через него часть переменного напряжения попадает в конденсатор 9 и примерно сравнивает перепады напря>кения на интервалах

Т! — Т2 и Т4 — Т5.

В качестве ключевого стабилизатора 2 могут быть использованы любые известные структуры релейных, синхронизируемых, параметрических клк>чевых стабилизаторов.

В данном стабилизаторе понижены значения рабочих напряжений на элементах ключевого стабилизатора в 1,3 раза, уменьшен входной фильтр за счет того, что выходной конденсатор является частью входного конденсатора фильтра. Кроме того, ключевой стабилизатор выполняется лишь на часть мощности нагрузки, что позволяет выполнять его на менее мощных элементах.

При этом уменьшено количество элементов, которые должны обладать высокочастотными свойствами (конденсатор 9 работает только при низкочастотной переменной составляющей, что позволяет использовать любой тип электролитических конденсаторов) .

1. Источник питания постоянного напряжения, содержащий двухфазный выпрямитель, входом подклк>ченный к входным выводам, и ключевой стабилизатор с конденсатором на его входе, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов, за счет уменьшения номиналов элементов фильтра на выходе выпрямителя и снижения рабочих напряжений на элементах клк)чевого стабилизатора, в него введены делитель напряжения, транзистор, конденсатор и три диода, причем эмиттерно-коллекторный переход транзистора подключен к первой выходной клемме клк>чевого стабилизатора непосредственно и к второй выходной клемме — — через первый диод, база транзистора связана с выходом делителя напряжения, вход которого подключен к выходу двухфазного выпрямителя, соединенного через второй и третий диоды соответственно с входом ключевого стабилизатора, общая точка соединения первого диодас транзистором является первым выходным выводом истчника питания, который через конденсатор подключен к точке соединения

1309006

Составитель Л. Колоколкин

Редактор H. Тупица Техреду И. Верее Корректор H. Король

3а к аз 1435, 40 Тираж 864 Подписное

ВНИИГ!И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., гь 4, 5

Производственно-полиграфическое прелприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 третьего диода с выходом выпрямителя и второму выходному выводу.

2. Источник питания по и. 1, отличающийся тем, что, с целью ограничения выходного напряжения на холостом ходу, в него введена цепочка из двух резисторов, первый из которых включен между общей точкой соединения второго диода с входом делителя напряжения и первым выходным выводом источника питания. а второй резистор подключен между выходными выводами источника питания.

3. Источник питания по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью уменыщення пульсаций выходного напряжения, в него введен дополнительный конденсатор, шунтирующий первый резистор.