Стабилизированный источник питания постоянного напряжения

 

4 - - ; л Гия

ОП И<А Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>664159

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное K авт. саид-ву— (22) Заявлено 0606,77 (21) 2493102/24-07 с присоединением заявки 89— (23) Приоритет— ОпубликованО 25.05.79. Бюллетень Но 19

Дата опубликования описания 2805,79 (З1)М. К .

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР

no делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316., .722.1 (088.8) (72) Автор изобретения

Г.Н. Шутов (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1- 4 °

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны стабилизаторы постоянного нагряжения с питанием от сети переменного напряжения, содержащие выпрямитель, фильтры, преобразователь, высокочастотный фильтр, блок сравнения (1) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизированный источник питания постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно, выпрямитель, низкочастотный фильтр, преобразователь постоянного напряжения в пере- . менное с дополнительным выпрямителем с высокочастотным фильтром, к выходу которого подключены одним входом блок сравнения, другой вход которого соединен с опорным источником 2, Недостатком известного стабилизированного источника питания является сложное. выполнение схемы.

Целью изобретения является уменьшение выходной пульсации путем Дискретного регулирования мощностй, поступающей в нагрузку и упрощение схемы

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике пи т ани я, содержащем в ключ ен ные посл едовательно выпрямитель, низкочастотный фильтр, преобразователь постоянного напряжения в переменное с дополнительным выпрямителем с высокочастотным фильтром, к выходу которого подключены одним входом блок сравнения, другой вход которого соединен с опорным источником, введены подключенный параллельно упомянутому дополнительному выпрямителю вольтодобавочный выпрямитель и цепь обратной связи, выполненная иэ подключенного к выходу блока сравнения управляющего блокинг-генератора, выход которого через дополнительно введенный блок синхронизации подключен к вольтодобавочному выпрямителю и упомянутому преобразователю постоянного напряжения в переменное.

На чертеже представлен стабилизированный источник питания, Стабилизированный источник содержит включенные последовательно выпрямитель 1, низкочастотный фильтр 2, преобразователь 3 постоянного напряже3 ния в переменное, выпрямитель 4, высокочастотный фильтр 5, блок б сравн ени я, опорный элемент 7, дополнительно введенный вольтодобавочный выпрямитель 8 и цепь обратной связи, состоящая из управляющего блокинггенератора 9, блок 10 синхронизации. 5

Стабилизированный источник питания работает следующим образом.

При включении питающей сети напряжение переменного тока пода»ется не- 10 посредственно на выпрямитель 1, следующий эа ним низкочастотный фильтр 2 производит сглаживание переменной составляющей до определенной величины. Сглаженное напряжение поступает на вход преобразователя 3.

Напряжение переменного тока повышенной частоты с выхода преобразователя 3 напряжения поступает на входы основного 4 и вольтодобавочного 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, промодулированная греобразователем 3 напряжения и сглаженная фильтром 5, воспри- . нимается блоком б сравнения, как лю- 30 бое измененйе напряжения гитающей. сети геременного тока.

При изменении напряжения питающей сети в сторону увеличения илй уменьшения, на выходе схемы сравнения б 35 появляется сигнал ошибки, который подается на вход управляемого блокинггенератора 9. Отклонение напряжения на выходе стабилизатора напряжения в сторону уменьшения от заданной вели- 40 чины выэынает сигнал ошибки положительйой полярности. Наличие сигнала ошибки положительной полярности на входе управляемого блокийг-генератора 9 приводит к генерации импульсов на выходе этого генератора. Отклонение напряжений на выходе стабилизатора напряжения в сторону увеличения от заданной величины вызывает сигнал ошибки обратной полярности, под воздействием которого прекращается гене- 50 рация импульсов на выходе управхгяемого блокинг-генератора 9. При наличии сигнала ошибки положительной полярности импульсы с выхода управляемого блокинг-генератора 9 поступают на 55 первый вход устройства 10 синхронизации. Га второй вход этого устройства 10 поступает напряжение переменного тока повышенной частоты с преобразователя 3 нагряжения. Устройство 50 синхронйзации формирует импульсы управления только в момент времени, когда переменный ток, поступающий с преобразователя 3 напряжения, прохоцит через нулевое значение. Сформированные импульсы управляемым блокинг9

4- —: генератором 9, частота которых прямо пропорциональна величине сигнала ошибки и синхронизированным устройствам 10 с частотой переменного тока преобразователя 3 напряжения, с выхода устройства 10 поступают на управляющий вход вольтодобавочного выпрямителя 8, выполненного на управляемых тиристорах. Вольтодобавочный выпрямитель 8 включается при поступлении импульсов на его упранляющий вход. При наличии сигнала ошибки отрицательной полярности на входе управляемого блокинг-генератора 9 с выхода этого генератора импульсы на первый вход устройства 10 не поступают, и вольтодобавочный выпрямитель

8 выключается в момент перехода напряжения переменного тока, поступающего с преобраэонателя 3 напряжения, через нулевое значение и с этого момента времени работает только основной выпрямитель 4. Таким образом, эа интервал времени с целым числом периодов преобразователя 3 напряжения, в течение которого вольтодобавочный выпряМитель 8 открыт (включен), выходное напряже- . ние получает приращение ьП„; не превышающее допустимой величины, а в течение следующего интервала времени с целым числом периодов,,когда вольтодобавочный выпрямитель 8 закрыт (выклюЧен), выходной параметр уменьшается на ту же величину.

Ьависимость выходного напряжения от времени имеет пульсирующий характер. В зависимости от условий.регулирования изменение напряжения питающей сети, изменение тока нагрузки и т.д.) периода Т„+ Т сопнй.

Основным требованием при выборе выходного напряжения преобразователя

3.и скорости установления квазистационариого состояния выходного пара.метра является обеспечение условия аО„ 4 аЦ„, где а 0„„„- приращение выходного напряжения стабилизатора эа один период (полупериод) напряжения тиристорного преобразователя, когда вольтодобавочный выпрямитель 8 открыт °

При реализации метода с плавающим периодом управления существенно упрощена схема управления вольтодобаночным выпрймителем 8, которая выполнена на управляемом блокинг-генерат»оре с устройством синхронизации вместо цифрового логического устройства отработки сигнала управления, которые применяются при использовании данного метода.

В предлагаемой схеме упранления вольтодобавочным выпрямителем 8 отсутствуют элементы с памятью, а синхронизация управляющего сигнала в начале каждого полупериода напряжения тиристорного преобразователя 3 производится при помощи устройства 10 синхронизации.

66415

Составитель В. Косырев

Редактор lO. Челюканов Техред Н. Андрейчук Корректор A. Гриценко

Тираж 1014 Подписн ое

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3000/46

Филиал ППП Патент, i.. Ужгород, ул. Проектйая, 4

Благодаря тому, что переключение вольтодобавочного выпрямителя 8 осуществляется только в момент прохождения напряжения переменного тока, через нулевое значение, поступающего с тиристорного преобразователя 3 напряжения, работающего на одной (постоянной) частоте переключения, уровень спектра помех в выходном йапряжении стабилизатора напряжения составляет не более 10 мв при величине выходного напряжения от 5 до 10 в.

Формула изобретения

Стабилизированный источник питания постоянного напряжения,,содержащий включенные последовательно выпрямитель, низкочастотный фильтр, преобразователь постоянного напряжения в переменное с дополнительный выпрямителем с высокочастотным фильт- ® ром, к выходу которого подключены одним входом блок сравнения, другой вход которого соединен с orîðíûì источником, отличающийся

6 тем, что, с целью умен ьшения выходной пульсации путем дискретного регулирования мощности, поступающей в нагрузку, и упрощения схемы, вновь введены подключенный параллельно дополнительному выпрямителю через преобразователь постоянного напряжения в переменное вольтодобавочный выпрямитель и цепь обратной свяэи, выполненная из подключенного к выходу блока сравнения управляюцего блокинггенератора, выход которого через дополнительно введенный блок синхронизации подключен к вольтодобавочному выпрямителю и упомянутому преобразователю постоянного напряжения в переменное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сборник статей Полупроводниковая электроника в технике связи под редакцией И. Ф. Ииколаевского, вып. 17, с ° 95-100.

2. Книга Е.С. Грейвер, Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока, М., Связь, 1970, с. 14, рис ° 1.8.