Импульсный стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания и является дополнительным к авторскому свидетельству № 1130850. Цель - повышение КПД стабилизатора., В предлагаемом устройстве вторичная обматка фильтрующего дросселя вьшолнена в виде встречно-последовательно включенных двух обмоток, разность числа витков которых равна числу витков первичной обмотки . Такое выполнение обмоток дросселя дает возможность уменьшить ток вторичной обмотки, рассеиваемую мощность на резисторе и тем самым повысить КПД устройства в целом. При этом отпадает необходимость использования обмоточного провода малого сечения . 1 з.п.ф-лы, 1 ил. «

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А2 ц1) 4 G 05 F 1/569 л Ф

: г-",„ Д

1 г.11 . " ", =, ".;

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1130850 (21) 3951883/24-07 (22)- 11.09.85 (46) 07.05.87. Бюл. N - 17 (72) В.А.Белов (53) 62 1.3 16.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1130850, кл. G 05 F 1/569, 1984 (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания и является дополнительным к авторскому свидетельству N - 1130850. Цель — повышение КПД стабилизатора. В предлагаемом устройстве вторичная обмотка фильтрую— щего дросселя выполнена в виде встречно-последовательно включенных двух обмоток, разность числа витков которых равна числу витков первичной обмотки. Такое выполнение обмоток дросселя дает возможность уменьшить ток вторичной обмотки, рассеиваемую мощность на резисторе и тем самым повысить КПД устройства в целом. При этом отпадает необходимость использования обмоточного провода малого сечения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1309013

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизированным источникам электропитания, и является усовершенствованием устройства по авт. св. Ф 1130850. 5

Цель изобретения — повьппение КПД стабилизатора.

На чертеже приведена электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения с защитой от перегрузок.

Импульсный стабилизатор напряжения содержит входные выводы 1„ через усилитель 2 мощности и выпрямитель

3 подсоединенные к первичной обмотке

4 сглаживающего дросселя 5, второй вывод которого подключен к первому входу порогового устройства б, .к выходным выводам 7 и к входу измерительно-усилительного узла 8. Параллель— но выходным выводам установлен конденсатор фильтра 9. Выходы порогового устройства и измерительно-управляющего узла подсоединены к входам импульсного управляющего узла 10, вы- . ходом соединенного с управляющим входом усилителя мощности.

Вторичная обмотка сглаживающего дросселя 11, содержащая две обмотки, одним выводом соединена с одноименным выводом первичной обмотки, а вто- З0 рым — с вторым входом порогового устройства и через резистор 12 с об— щей шиной.

Импульсный стабилизатор работает 35 следующим образом.

Во включенном состоянии на вторичной обмотке дросселя 5 формируется переменное напряжение, равное ЭДС 10 самоиндукции первичной обмотки, так как разность витков полуобмоток вторичной обмотки равна числу витков первичной обмотки. Поскольку два одноименных вывода обмоток соединены меж- 5 ду собой, а напряжение на первичной обмотке может быть представлено в виде суммы ЭДС самоиндукции и напряжения на активном сопротивлении обмотки, то между двумя другими концами обмоток и, соответственно, между входами порогового устройства 6 действует напряжение, равное напряжению на активном сопротивлении первичной обмотки дросселя минус падение напряже- 55 ния на вторичной обмотке. Указанное напряжение пропорционально тому, протекающему через дроссель и, следовательно, току нагрузки. « вР М ОвР

I V I н с, 4

2 4 Я

V4 гДе 74 падение напряжения на первичной обмотке дросселя; падение напряжения на вторичной обмотке дросселя; ток нагрузки; ток через вторичную обмотку дросселя; длина одного витка провода обмотки дросселя; сечение первичной обмотки дрос.селя; сечение вторичной обмотки дросселя;

I 44

Ток через вторичную обмотку сглаживающего дросселя.5 задается резистором 12 и выбирается таким образом, чтобы падение напряжения на ней было равным падению напряжения на первичной обмотке при минимальном токе нагрузки.

При номинальном токе нагрузки падение напряжения на полуобмотках сглаживающего дросселя превышает падение напряжения на первичной обмотке и пороговое устройство находится в отключенном состоянии. При превьппении тока нагрузки максимального значения падение напряжения на первичной обмотке дросселя превышает падение напряжения на вторичных полуобмотках и пороговое устройство включается, запирая своим выходным сигналом импульсный управляющий узел и тем самым усилитель 2 мощности.

После запирания усилителя мощности ток через дроссель постепенно уменьшается в исходное состояние, и усилитель мощности вновь вступает в работу. При последующем возрастании тока нагрузки до максимального значения пороговое устройство вновь срабатывает.

Процесс повторяется периодически до тех пор4 пока проводимость нагрузки не уменьшается до величины, обеспечивающей допустимое значение выходного тока устройства.

Таким образом, при любой проводимости нагрузки выходной ток стабилизатора не превышает заданного допустимого значения.

Падение напряжения на обмотках сглаживающего дросселя соответственно равно

13090 — удельное сопротивление про1 вода обмотки;

W1 †число витков первичной обмотки;

W — число витков вторичной QG

2 мотки, Учитывая, что в момент срабатывания защиты V = 7, получаем

Ф

Формула изобретения

I W во I

1 2

I11 S

W = W

2 1 I Б

1 1

Составитель С.Горбачева

Редактор Н.Тупица Техред В.Кадар. Корректор С.Шекмар

Заказ 1798/41 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Примем следующие допущения: вход-, ной ток порогового устройства приблизительно равен нулю, срабатывание порогового устройства происходит при разности потенциалов на входах, равной нулю.

Из соотношения (1) следует, что все температурные и временные нестабильности параметров обмоток дросселя при этом из рассмотрения исключаются., т.е. обеспечивается независимость порога срабатывания схемы защиты от температуры.

13 4

Ток через вторичную обмотку дросселя может быть выбран достаточно малым при соответствующем выборе сечений и числа витков первичной и вторичной обмоток, при этом мощность, рассеиваемая на резисторе, может быть уменьшена в 10 и более раз.

Использование предлагаемой схемы защиты выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как поз . воляет повысить КПД и .тем самым расширяет область применения стабилизатора.

1. Импульсный стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок по авт. св. N- 1130850, о т л и ч а ю щ и й—

20 с я тем, что, с целью повышения КПД стабилизатора, вторичная обмотка дросселя LC-фильтра выполнена из двух полуобмоток, включенных встречно-последовательно.

2. Стабилизатор по и. 1, о т л и— .ч а ю шийся тем, что разность числа витков полуобмоток вторичной обмотки дросселя выбирается равной числу витков первичной обмотки. чп