Стабилизированный источник постоян-ного напряжения

 

Союз Советскик

Соцквлксткческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.06.79 (21) 2775473/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 05 F !/56

Гоеударствеииые комитет

СССР

II0 делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Опубликовано 15.03.81. Бюллетень №10

Дата опубликования описания 25.03.81 (72} Авторы изобретения

А. Д. Замятин и Л. Д. Степанов (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве стабилизированного источника питания, например ЭВМ, на интегральных схемах.

Известны стабилизированные источники постоянного напряжения (1).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий три однофазных силовых трансфос матора, первичные обмотки которых последовательно соединены через вспомогательный выпрямитель с регулирующим элементом на транзисторе, управляющим входом, соединенный с выходом блока управления, вход которого соединен с выходной клеммой, и основной выпрямитель.

Недостатком указанного источника постоянного напряжения является то, что на первичных обмотках трансформаторов и на транзисторе регулирующего элемента возникают опасные перенапряжения в результате появления реактивной мощности рассеяния.

Это приводит к необходимости использовать большое число высоковольтных транзисторов и увеличению габаритов силовых трансформаторов, требующих хорошей изоляции.

Цель изобретения — увеличение КПД и увеличение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в

5 источник дополнительно введен трехфазный высокочастотный трансформатор, первичные обмотки которого через введенные разделительные конденсаторы подключены параллельно первичных обмоткам однофазных трансформаторов, причем вторичные обмотки трехфазного трансформатора подключены к основному выпрямителю, выход которого через фильтр подключен к выходной клемме, а параллельно транзистору регулирующего элемента включена введенная цепочка, состоящая из диода, зашунтированного резистором и последовательно с ними подключенного конденсатора.

На чертеже изображена схема стабилизированного источника постоянного напряжения.

Стабилизированный источник постоянного напряжения содержит входные клеммы 1 первичных обмоток .трансформатора, выходы 2 первичных обмоток трансформатора, три однофазных силовых трансформа813385 тора 3, 4 и 5, разделительные конденсаторы

6, высокочастотный трехфазный трансформатор 7, вторичные обмотки 8 однофазных трансформаторов, вторичные обмотки 9 трансформатора 7, основной выпрямитель О, фильтр 11, выходную клемму 12, узел 13 управления, транзисторы регулирующего элемента 14, цепочка 15, состоя»ая из диода, резистора и емкости, вспомогательный выпрямитель 16.

Стабилизированный источник постоян-, ного напряжения содержит первичные обмотки трех однофазных трансформаторов

3, 4 и 5, имеющие входы 1 и выходы 2, причем ко входам 1 подается переменное трехфазное питающее напряжение 220 В, к выходам 2 подсоединены всмопогатель- >s ный выпрямитель 16, к выходу которого подключены цепочка 15, состоящая из диода зашунтированного резистором, и последовательно с ними подключенного конденсатора, и транзистор регулирующего элемента 14, параллельно первичным обмоткам трансформаторов 3, 4 и 5 соответственно включены через разделительные емкости 6 первичные обмотки трехфазного высокочастотного трансформатора 7, вторичные обмотки 8 треходнофазных трансформаторов 3, 4 и 5 и вторичные обмотки 9 трехфазного высокочастотного трансформатора 7 включены каждые в шестифазную звезду и работают параллельно на основной выпрямитель 10, выход которого через фильтр 11 соединен с выходом источника 12, к которому подключается вход узла 13 управления, чей выход подсоединен к базе транзисторов регулирующего элемента 14.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение питающей сети поступает на вход первичных обмоток однофазных трансформаторов 3, 4 и 5, которые соединены в звезду через вспомогательный выпрямитель 16, нагрузкой которого служит 40 цепочка !5 и транзистор регулирующего элемента 14, работающие в ключевом режиме с частотой 28 — 32 кГц.

Переменные вторичные напряжения трансформаторов 3, 4 и 5 поступают в выпрямитель 10 и далее через фильтр 11 на вы- 4S ход 12 источника.

К выходу !2 подключен узел 13 управления, аналогичный известной схеме управления, имеющий широтно-импульсное регулирование.

Различным величинам рассогласования выходного и опорного напряжения соответствует определенное состояние широтно-импульсного модулятора. Таким образом, происходит стабилизация выходного напряжения. 55

При работе регулирующего элемента 14 в ключевом режиме на нем и на первичных обмотках силовых однофазных трансформаторов 3, 4 и 5 появляется значительная реактивная мощность, которая оказывает вредное действие на транзисторы регулирующего элемента, вызывая их пробой вследствие опасных перенапряжений. Для ограничения перенапряжений транзисторов служит цепочка 15. При значительной реактивной мощности эти резисторы должны быть рассчитаны на большую мощность. Чтобы избежать этого, в схему вводится устройство для преобразования мощности рассеяния в полезную мощность нагрузки. Преббразование осуществляется трехфазным высокочастотным трансформатором 7, вторичные обмотки которого подключены к основ ому выпрямителю 10.

3а счет этого можно уменьшить мощность резисторов в цепочке 15 и ликвидировать опасность пробоя на первичных обмотках трансформаторов 3, 4 и 5 и на транзисторах регулирующего элемента 14. Кроме того, уменьшается ток через транзисторы, так как резисторы в цепочке 15 берутся более высокоомными, а разряд емкости этой цепочки происходит через этот резистор и транзисторы регулятора. Потери мощности в резисторе уменьшаются, что приводит к повышению КПД.

На чертеже изображен транзистор регулирующего элемента 14, который используется при небольшой выходной мощности.

При больших выходных мощностях количество параллельных или параллельно-последовательных транзисторов может увеличиваться.

Устройство преобразования реактивной мощности может также подключаться к выходам 2 первичных обмоток трансформаторов 3, 4 и 5 через разделительные емкости

6, а свободные концы первичных обмоток трансформатора 8 в этом случае следует объединить.

Формула изобретения

Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий три однофазных силовых трансформатора, первичные обмотки которых последовательно соединены через вспомогательный выпрямитель с регулирующим элементом на транзисторе, управляющим входом, соединенный с выходом блока управления, вход которого соединен с выходной клеммой, и основной выпрямитель, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и увеличения надежности, в него введен трехфазный высокочастотный трансформатор, первичные обмотки которого через введенные разделительные конденсаторы подключены параллельно первичным обмоткам однофазных трансформаторов, причем вторичные обмотки трехфазного трансформатора подключены к основному выпрямителю, выход которого через фильтр подключен к выходной клемме, а параллельно транзистору регулирующего

813385 элемента включена введенная цепочка, состоящая из диода, зашунтированного резистором и последовательно с ними подключенного конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе б

1. Сборник материалов семинара «Устройство вторичных источников электропитания РЭА», МВТП им. Ф. Э. Дзержинского, М., 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 638931, кл. G 05 F 1/56, 1977.

Составитель В. Соловьев

Редактор Е. Дорошенко Техред А. Бойкас

Заказ 286/60 Тираж 940 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4