Бестрансформаторный стабилизированный источник питания

 

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Постоянное напряжение первого конденсатора 2, полученная после сглаживания выпрямленного выпрямителем 1 входного напряжения, через ключи 3, 4 заряжает второй конденсатор 5. Длительность этого заряда определяется частотой генератора тактовых импульсов и числом, предварительно записанным в первый регистр блока 10 управления. Выходное напряжение формируется путем разряда второго конденсатора 5 через ключи 6 и 7 на третий конденсатор 8, соединенный с выходными выводами. Компаратор блока 10 управления сравнивает выходное напряжение с напряжением генератора линейно нарастающего напряжения и в момент их равенства останавливает суммирующий счетчик, который был включен в момент начала формирования напряжений в упомянутом генераторе. Записанное в суммирующем счетчике число, пропорциональное выходному напряжению вычитателя в вычитающем блоке из постоянного числа, хранящегося во втором регистре и полученная разность записывается во второй вычитающий счетчик. На интервале тока число, записанное во второй вычитающий счетчик не уменьшается до нуля, второй триггер формирует сигнал отпирающий ключи 6 и 7, обеспечивающие заряд третьего конденсатора 8 от второго конденсатора 5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4641942/24-07 (22) 28.11.88 (46) 15.12.90. Бюл. М 46 (71) Физико-механический институт им. Г,В.Карпенко (72) П.М.Сопрунюк, Л.Е.Ващенко, В.Е.Корепанов и О.А.Червинка (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Мг 543109, кл,-Н 02 М 7/10, 1975..

Авторское свидетельство СССР

Мг 1076886, кл. G 05 F 1/56, 1982. (54) БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Постоянное напряжение первого конденсатора 2, полученное после сглаживания выпрямленного выпрямите-. лем 1 входного напряжения, через ключи 3, 4 заряжает второй конденсатор 5. Длительность этого заряда определяется частотой генератора тактовых импульсов и числом,,, Я3„„1614010 А1 предварительно записанным в первый регистр блока 10 управления. Выходное напряжение формируется путем разряда второго конденсатора 5 через ключи 6 и 7 на третий конденсатор 8, соединенный с выходными выводами. Компаратор блока 10 управления сравнивает выходное напряжение с напряжением генератора линейно нарастающего напряжения и в момент их равенства останавливает суммирующий счетчик, который был включен в момент начала формирования напряжения в упомянутом генераторе. Записанное в суммирующем счетчике число, пропорциональное выходному напряжению, вычитается в вычитающем блоке из постоянного числа, хранящегося во втором регистре, и полученная разность записйвается во второй вычитающий счетчик. На интервале тока число, записанное во второй вычитающий счетчик; не уменьшается до нуля, второй триггер формирует сигнал, отпирающий ключи 6 и 7, обеспечивающие заряд третьего конденсатора 8 от второго конденсатора

5. 2 ил.

1614010

Изобретение относится к электротехниКе, в частности к стабилизированным вторичНым источникам питания радиоэлектронной аппаратуры различного назначения, и можетнайти применение в системах ее электропитания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей бес трансформаторного стабилизированного йсточника питания.

На фиг.1 приведена функциональная схема бестрансформаторного стабилизированного источника питания; на фиг.2 — то же, его блока управления.

Бестрансформаторный стабилизированный источник питания содержит выпрямитель 1, входом подключенный к входным

ыводам. Выходные выводы выпрямителя 1 ашунтированы первым конденсатором 2 и одключены соответственно к силовым вхоам первого 3 и второго 4 ключей, силовые

Выходы которых, зашунтированные вторым конденсатором 5, подключены к силовым входам третьего 6 и четвеотого 7 ключей.

Силовые выходы третьего 6 и четвертого 7 ключей зашунтированы третьим конденсатором 8 и подсоединены к выходным выводам 9. Первый выход блока 10 управления одключен к управляющим входам первого и второго 4 ключей, второй его выход соединен с управляющими входами третьего 6 и четвертого 7 ключей, а входные выводы блока 10 управления подключены к выходйым выводам 9.

Блок 10 управления содержит генератор 11 тактовых импульсов, который подает тактовые импульсы на счетные входы вычитающих 12; 13 и суммирующего 14 счетчиков соответственно, Вход параллельной записи первого вычитающего счетчика 12 соединен с выходом первого регистра 15, а выход этого счетчика соединен с входом первого три гера 16, выход которого подключен к первому выходу блока 10 управления, Этот же выход триггера 16 подключен к управляющему входу суммирующего счетчика 14, выход которого соединен с входом генератора 17 линейно нарастающего напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора 18, второй вход которого соединен с входом блока 10 управления. Выход компаратора 18 соединен с входом остановки счета суммирующего счетчика 14 и управляющим входом вычитающего блока 19, первый сигнальный вход которого соединен с выходом суммирующего счетчика. К второму сигнальному входу вычитающего блока 19 подсоединен второй регистр 20, а выход вычитающего блока 19 соединен с управляющим входом второго

40 вычитающего счетчика 13. Выход вычитающего счетчика 13 подключен к входу второго триггера 21, выход которого соединен с вторым выходом блока 10 управления, управляющим входом первого вычитающего счетчика 12 и входом установки в "0" суммирующего счетчика 14. К этому же управляющему входу первого вычитающего счетчика

12 подключен и выход блока 22 запуска.

Бестрансформаторный стабилизированный источник питания работает следующим образом, Сетевое напряжение, выпрямленное выпрямителем 1 и сглаженное конденсатором 2, в виде напряжения постоянного тока подается на ключи 3 и 4. Сразу же после включения питания блок 22 запуска генерирует импульс, по которому в первый вычитающий счетчик 12 лереносится установленное при настройке число N< из регистра 15 и разрешается прохождение на вычитающий вход счетчика 12 тактовых импульсов от генератора 11, вычитающихся из этого числа. Одновременно устанавливается в "0" суммирующий счетчик 14, а значит, и выходное напряжение генератора

17 линейно изменяющегося напряжения, первый триггер 16 устанавливается в единичное состояние. При этом по первому выходу блока 10 управления направляется сигнал, открывающий ключи 3 и 4, которые подключают напряжение питания к второму конденсатору 5, В таком состоянии схема находится до тех пор, пока тактовые импульсы, вычитаясь из числа N<, занесенного в первый вычитающий счетчик 12 регистром

15, не установят первый вычитающий счетчик 12 в "0". При этом первый триггер 16 устанавливается в нулевое состояние и ключи 3 и 4 отключают второй конденсатор 5 от выхода выпрямителя 1. Регулируя число N>, заносимое в регисгр 15, можно регулировать количество заряда, полученного емкостью 5 от выходного выпрямителя.

Срез импульса на выходе триггера 16 поступает на управляющий вход суммирующего счетчика 14 и разрешает прохождение на его суммирующий вход тактовых импульсов от генератора 11, в результате чего на выходе суммирующего счетчика 14 появляется нарастающее число импульсов, а на выходе генератора 17 — линейно изменяющееся напряжение, которое сравнивается комп аратором 18 с уровнем выходного напряжения бестрансформаторного стабилизированного источника питания, поступающим по входу блока 10 управления. В момент равенства этих напряжений компаратор 18 срабатывает и фронт импульса его выхода прекращает счет в суммирующем счетчике 14

1614010

Nz-и будет пропорциональна току, отбирае- 55 мому сопротивлением нагрузки от третьего конденсатора 8. и заносит полученное число и с его выхода в блок 19 вычитания, на другой вход которого поступает число М2 из регистра 20, установленное при настройке. По срезу импульса с выхода компаратора 18 число

Ng-и с выхода вычитающего блока 19 заносится во второй вычитающий счетчик 13, разрешается прохождение тактовых импульсов от генератора 11 и устанавливается в единицу второй триггер 21. Единичный сигнал с выхода второго триггера 21 поступает по второму выходу блока 10 управления на управляющие входы ключей 6 и 7 и открывает их, подсоединяя третий конденсатор 8 и выходные выводы 9 к второму конденсатору 5, на котором в предыдущем такте был накоплен заряд. Часть этого заряда поступает на третий конденсатор 8 и фор-. мирует выходное напряжение. Так продолжается до тех пор, пока на счетный вход второго вычитающего счетчика 13 не поступит Nz-и импульсов и нулевой сигнал с его выхода не возвратит второй триггер 21 в нулевое состояние, При этом закроются ключи 6 и 7 и срез импульса с выхода этого триггера установит в "0" суммирующий счетчик 14 и запишет число N> с выхода регистра 15 в первый вычитающий счетчик

12, инициируя таким образом новый цикл.

Чем меньше был уровень выходного напряжения в момент срабатывания компаратора

18, тем меньше будет число и, полученное на выходе суммирующего счетчика 14, и, следовательно, тем больше будет число

М -п, определяющее длительность счета во втором вычитающем счетчике 13, при постоянной частоте тактовых импульсов reнератора 11, а следовательно, тем больше будет длительность единичного состояния второго триггера 21 и время, в течение которого нарастает выходное напряжение. По мере роста выходного напряжения будет расти число и, а число Ng-n, вычисляемое в каждом цикле, уменьшается, что приведет к сокращению времени заряда третьего конденсатора 8 и, следовательно, к замедлению роста выходного напряжения. Так будет продолжаться до тех пор, пока не установится динамическое равновесие, при котором падение выходного напряжения в промежутках между тактами заряда не будет равно его росту во время этого такта. При этом уровень выходного напряжения можно задавать, устанавливая нужное значение Nz, а ширина импульса

Формула изобретения

Бестрансформаторный стабилизированный источник питания, содержащий выпрямитель, входом подключенный к входным выводам, а выходом подсоединенный к выводам первого конденсатора, четыре ключа, второй и третий конденсаторы, выходные выводы и блок управления, причем силовые входы первого и второго ключей соединены с выводами первого конденсатора, а их управляющие выводы подключены к первому выходу блока управления, силовые выходы третьего и четвертого ключей соединены с выходными выводами, а их управляющие выводы подключены к второму выходу блока управления, снабженного входными выводами и включающего в себя компаратор, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, силовые выходы первого и второго ключей соединены соответственно с силовыми входами третьего и четвертого ключей, зашунтированными вторым конденсатором, выходные выводы зашунтированы третьим конденсатором и подсоединены к входным выводам блока управления. снабженного двумя регистрами, двумя триггерами, генератором тактовых импульсов, двумя вычитающими и суммирующими счетчиками, блоком вычитания, генератором линейно нарастающего напряжения и блоком запуска, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетными входами счетчиков, выход первого вычитающего счетчика соединен с входом первого триггера, выход которого подключен к первому выходу блока управления и управляющему входу суммирующего счетчика, вход параллельной записи первого вычитающего счетчика подключен к выходу первого регистра, первый вход компаратора подсоединен к входным выврдам блока управления, а его второй вход соединен с выходом генератора линейно нарастающего напряжения, выход компаратора подключен к входу остановки суммирующего счетчика и управляющему входу вычитающего блока, первый сигнальный вход которого соединен с выходом суммирующего счетчика и входом генератора линейно нарастающего напряжения, второй сигнальный вход вычитающего блока подсоединен к выходу второго регистра, а выход подключен к управляющему входу второго вычитающего счетчика, выходом соединенного с управляющим входом второго триггера, выход второго триггера подключен к второму выходу блока управления, управляющему входу первого вычитающего счетчика, входу установки в "0" суммирующего счетчика и выходу блока запуска;

1б14010

Составитель Ю.Опадчсий

Редактор А,Маковская Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 3893 Тираж 654 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101