Устройство электропитания

Авторы патента:

Ф. И. Александров Ленинградское отделение Центрального научно исследовательского института

H02M7/04 - с помощью статических преобразователей

H02M3/04 - с помощью статических преобразователей

G05F1/625 - для которых не существенно, какой ток (переменный или постоянный) является величиной, регулируемой оконечным управляющим устройством

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмвдисти4еских

Респ у 6 ",кл

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 05.71!.1971 (№ 1680922/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

ПриоритетвЂ”

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 25.1.1974. (. Кл. G 05f 1/56 йсударственный камитет

Савета Министров СССР ва делам изобретений и аткрытий

УДК 621 316.722.1(088.8) Автор изобретения

Ф. И. Александров

Заявитель

Ленинградское отделение Центрального научно-исследовательского института связи

УСТРОЙСТВО ЭЛ ЕКТРО П ИТАН ИЯ

Изобретение относится к источникам пита-пия постоянного тока.

Известны устройства электропитания, содержащие вторичный источник питания постоянного тока, к которому подключается нагрузка, транзисторный фильтр, выполненный в виде усилительного каскада, подключенного параллельно нагрузке, и источник однонаправленного напряжения, у которого один полюс общий с нагрузкой, а амплитуда напряжения 1о ъыше напряжения на нагрузке. Усилительный каскад фильтра работает с постоянным смещением (режим класса А). 11римерами такого устройства могут служить выпрямитель переменного тока или импульсный стабилизатор с последовательным ключевым транзистором, на выходе которых параллельно нагрузке включен транзисторный фильтр для уменьшения выходной пульсации напряжения. Источником однонаправленного напряжения, имеющим общий полюс с нагрузкой, а амплитуду напряжения выше постоянного напряжения на нагрузке, является источник импульсного напряжения на входе LC-фильтра (для выпрямителя) и источник входного постоянного напряжения (для импульсного стабилизатора).

Известные устройства электропитания характеризуются малым к. п, д., вследствие потерь мощности в транзисторном фильтре, уси лительный каскад которого работает в режиме класса А, а также динамической нестабильностью при набросе нагрузки. Транзисторный фильтр, потребляя осуществленный ток вторичного источника питания, снижает полезую мощность, отдаваемую в нагрузку.

Цель изобретения вЂ” повышение к. п..д устройства электропитания и улучшение его динамических свойств.

Это достигается тем, что транзисторный фильтр устройства снабжен дополнительным усилительным каскадом, включенным в противофазе первому усилительном каскаду между разнопотенциальными клеммами вторичног источника и источника однонаправленного напряжения.

На чертеже изображена структурно-принципиальная схема устройства электропитания.

Вторичный источник питания 1 постоянного тока, к которому подключена нагрузка 2, как т равило, является инерционным звеном, обладающим внутренним реактивным сопротивлением. Транзисторный фильтр 8 известного устройства выполнен в виде усилительного каскада 4, подключенного параллельно нагрузке 2. На входе вторичного источника 1 имеется источник 5 однонаправленного напряжения, один полюс которого (в данном случае заземленный) общий с нагрузкой 2, а амплитуда напряжения выше постоянного напряжения па нагрузке 2 (E.. °;.)Ун).

Транзисторный филь!р 8, состоящий нз двух усилительных каскадов вЂ” основного 4 и дополнительного 6, содерн(ит балансный усилитель на транзисторах 7 и 8, 11; Вход которого через конденсаторы 9 и 10 подастся переменния составляющая выходного напряжения

На выходе балансного усилите.вЂ”.я включены транзисторы 11 и 12 разного ти!I проводи.11ости, управляющие соответственно раоотой усилительных каскадов на трапзн торах 18-16. На базы выходных транзисторов 14 н 16 усилительных каскадов подано запирающее смещение II)TeM Включения В их эмиттерпые цепи диодо 17 и 18.

Для получения положительного эффекта предпочтительнее иметь источник б постоянНОГО напрян(ег!ия. 3ТОТ источник мо:!Сет илн быть в паличи или легко получен искусственно.

При желании положительный эффект, хотя и несколько меньший, может быть достнгут в том случае, если минимальное мгновешпо" значение напряжения Е источника б меньше постоянного напряжения на нагрузке 2, по услоВие Еианс ) Un должно ОстаВа Гься В силе.

Принцип работы устройства электропитания заключается в следующем.

Если на шинах нагрузки 2 имеет место переменная составляющая выходного напряжения гторичного источника питания 1, то положительная полуволна этой составляющей (AU )О) отпирает транзисторы 11, 18 и 14 и запирает транзисторы 12, 1б и 16, а отрицательная полуволна (AU (О) запирает транзисторы 11, 18 и 14 и отпирает транзисторы

12, 1б и 16. Это означает, что выход вторичного источ:1ика питания 1 нагружается током, потребляемым параллельным усилителып: м каскадом 4 при ЛУ )О, и подпитывается током, потребляемым дополнительны:1 3 снлнтельпым

1 аскадом 6 при Лс1 (О. Ток усилительного каскада 4 вЂ” это положительные полуволны, а ток усительного каскада 6 вЂ” отрицательные

4 полувол!!ы переменной составляющей тока, проходящей через вторичный источник питания 1.

Таким образом, в предложенном устройстве усилительные каскады работают с отсечкой в ре>киме класса В. Это дает существенный выигрыш в к. и.д. устройства электропиташ(я, а также позволяет при тех же самых параметрах вторичного источника питания 1 снять

1О с него большую полезную мощность. Выигрыш

lio и. и. д. получается тем больше, чем меньше разница между постоянными напряжен!!ями источника б и нагрузки 2.

Достоинством предлагаемого устройства электропитания являются также его динамические характеристики при коммутации тока нагрузки. Если известное устройство пе дает выбросов при отключении нагрузки, то предложенное устройство не дает как выбросов, так и провалов напряжения при отключе:!ии и включении нагрузки или ее части соответственно. В этом смысле оно может быть использовано как демпфирующее устройство для устранения коммутационных помех па ши ах нагрузки 2.

Предмет изобретения

Устройство электропитания, содержащее вторичный источник постоянного тока, транзисторный фильтр, выполненный в виде усилительного каскада, подключенного параллельно выходным клеммам, источник однонаправленного напряжения, подключенный к входным клеммам вторичного источника питания, отличаю(иееся тем, что, с целью повышения к. Н.д. устройства и улучшения его динамических свойств, транзисторный фильтр снабжен доПОЛНИТЕЛЬНЫМ УСИЛИТЕЛЬНЫМ КаСКаДОМ, ВКЛЮченным В противофазе первому усилительному каскаду между разпопотенциальными клеммами вгоричного источника питания и источника од:.1онаправленного напряжения. н ! !

i! ! (, с, ! 3, !

=3 „,

1 1

1 ! т. !

-Е

I ! 1 ik ,; к!, f i " „Г, 1

Jiр j

" %7

I .1. С ° ..".

1;" ! I !» .:J

Редактор Т. Загребельная Техред Е. Борпссва

Заказ 1048 Изд. ¹ 190 Тиракк