Способ регулирования величины пульсаций на выходе многоканального источника питания

 

Союз Советскик

Соцмалксткческкк

Респубмнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.10.79 (21) 2826107/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 02 М 3/28

Гооударствеииый комитет

СССР

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень №44

Дата опубликования описания 30.11.81, (53) УДК 621.314.2 (088.8) ло делам изобретеиий и открытий (72) Автор изобретения

P. Г. Константинов (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПУЛЬСАЦИИ

НА ВЫХОДЕ МНОГОКАНАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных многоканальных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны многоканальные источники питания, содержащие инвертор с прямоугольной формой выходного напряжения 5 (скважность равна единице) и выпрямителя с фильтрами по каждому из каналов (1).

Однако в таких источниках питания величина пульсаций выходных напряжений в значительной степени определяется несимметрией напряжений на выходе выпрямителей. В свою очередь, относительная величина несимметрии на выходе выпрямителей равна алгебраической сумме относительных величин несимметрий инвертора и соответствующего . выпрямителя.

Известен способ регулирования величины пульсаций на выходе многоканального,источника питания, содержащего двухтактный инвертор с выходным трансформатором, содержащем п выходных обмоток и и двух- уу полупериодных выпрямителей с фильтрами, каждый из которых подключен к соответствующей выходной обмотке, путем изменения несимметрни выходного напряжения инвертора (2) .

Однако при известном способе регулирования максимально возможная величина несимметрии выходных напряжений источника питания остается значительной, она равна несимметрии выпрямителей и составляет величину Имакс-Имин для выпрямителя со средней точкой и величину 2 (ИмаксИмин) — для мостовой схемы выпрямления.

Здесь Имакс и Имин — соответственно максимально и минимально возможные величины падения напряжения на диодах выпрямителей при заданном токе нагрузки.

Цель изобретения — снижение уровня пульсаций на выходе источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в способе регулирбвания величины пульсаций на выходе многоканального источника питания, содержащего двухтактный инвертор с выходным трансформатором, содержащем п выходных обмоток и п двухполупериодных выпрямителей с фильтрами, каждый из которых подключен к соответствующей выходной обмотке выходного трансформатора, определяют знак несимметрии выходного напряжения каждого из выпря886163 мителей относительно синфазных выводов соответствующих выходных обмоток трансформатора, диоды в выпрямителях меняют местами таким образом, чтобы знак несимметрии всех выпрямителей был одинаков, а знак несимметрии инвертора устанавливают противоположным знаку несимметрии выпрямителей.

При этом знак несимметрии выпрямителей может быть определен как путем измерения прямого падения напряжения на диодах противофазных плеч каждого из выпрямителей перед их установкой в источник питания, так и в составе источника питания, для чего устанавливают несимметрию инвертора равной нулю, отключают сглаживающие фильтры, замеряют знак несимметрии каждого из выходных напряжений, снова подключают сглаживающие фильтры.

Относительная величина несимметрии выходного напряжения инвертора может быть установлена равной половине величины относительно несимметрии того из выпрямителей, у которого она максимальна. В этом случае несимметрия выходных напряжений источника питания не превышает величины 0,5 (Имакс-Имин) для выпрямителей со средней точкой и величины Имакс 25

Имин — для мостовых выпрямителей, и будет в два раза меньше, чем при регулировании по известному способу.

Относительная величина несимметрии выходного напряжения инвертора может быть установлена также равной относительной величине несимметрии наиболее мощного из выпрямителей.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство представляет собой источник питания с тремя выходными каналами 1 — 3, содержащий двухтактный инвертор 4 с регулируемой несимметрией выходного напряжения, с трансформатором 5 на выходе, Три выходные обмотки трансформатора <0 подключены к двухполупериодным выпрямителям с емкостными фильтрами 6 — 8.

Выпрямители выполнены по схеме со средней точкой на диодах 9 — 14, однако могут быть использованы и мостовые выпрямители.

Выходное напряжение инвертора имеет, прямоугольную форйу со скважностью единица. Выпрямленное, но не сглаженное напряжение по каждому из каналов 1 — 3 имеет различную амплитуду в каждый из полупериодов работы инвертора (фиг. 2, диаг- so раммы соответственно 1 а, 2 а, 3 а), даже при отсутствии несимметрии инвертора. Это объясняется различным падением напряжения на диодах 9 и 10, 11 и 12, 13 и 14, стоящих в противофазных плечах выпрямителей. Как видно из диаграмм, несимметрия выпрямителей может быть различной по знаку относительно синфазных выводов, соответствующих выходных обмоток трансформатора (для каналов 1 и 2 она положительна, для канала 3 — отрицательна).

Поэтому, если диоды в выпрямителях стоят произвольно, без учета относительной разности падений напряжения на диодах, как это имеет место при регулировании rio известному способу, минимальная величина несимметрии выходных напряжений будет при нулевой несимметрии инвертора и равна

Имакс-Имин. По предлагаемому способу диоды 13 и 14 меняют местами и несимметрия всех выпрямителей становится положительной (фиг. 2, диаграммы 1 б, 2 б, 3 б) .

Затем, исходя из заданного уровня пульсаций по каждому каналу, устанавливают нужную величину несимметрии инвертора, причем знак несимметрии инвертора устанавливают отрицательным. В случае, показанном на диаграммах 1 в, 2 в, 3 в (фиг. 2), относительную несимметрию инвертора устанавливают равной половине величины несимметрии выпрямителя второго канала, для которого эта величина наибольшая.

В этом случае несимметрия выходного напряжения по остальным каналам не превысит величины несимметрии второго канала, для которого она равна 0,5 (Имакс-Имин), в два раза меньше, чем при регулировании по известному способу. Если же, например, мощность третьего канала будет намного больше мощности первого и второго каналов то наибольший выигрыш в габаритах фильтров можно получить, устанавливая несимметрию инвертора равной несимметрии выпрямителя третьего канала. В этом случае пульсации по первому и второму каналам будут больше, чем в ранее рассмотренном случае.

Знак несимметрии выпрямителей можно определить до установки выпрямительных диодов в источник питания путем попарного замера. разности падения напряжения на диодах 9 и 10, 11 и 12, 13 и 14. В этом случае диоды могут быть заранее установлены в источник питания таким образом, чтобы знак несимметрии всех выпрямителей был одинаков.

В блоке питания„смонтированном без учета относительной разности падения напряжения на диодах выпрямителей, для определения знака несимметрии выпрямителей устанавливают несимметрию инвертора равной нулю, отключают фильтры, замеряют, например с помощью двухлучевого осциллографа, знак несимметрии каждого выпрямителя, вновь подключают фильтры.

Преимущество предлагаемого способа

»о сравнению с известным состоит в снижении уровня пульсаций выходного напряжения в два раза за счет двухкратного уменьшения несимметрии выходных напряжений. Если требуемый уровень пульсаций

886163

Формула изобретения

12

УЗ

Фиг.1 меньше величины достижимой несимметрии выходных напряжений, может быть получен значительный выигрыш в габаритах сглаживающих фильтров.

1. Способ регулирования величины пульсаций на выходе многоканального источника питания, содержащего двухтактный инвертор с выходным трансформатором, содержащем и выходных обмоток и и двухполупериодных выпрямителей с фильтрами, каждый из которых подключен к соответствующей выходной обмотке, путем изменения несимметрии выходного напряжения инвертора, отличающийся тем, что, с целью. з снижения уровня пульсаций, определяют знак несимметрии выходного напряжения каждого из выпрямителей относительно синфазных выводов соответствующих выходных обмоток трансформатора, диоды в выпрямителях меняют местами таким образом, чтобы знак несимметрии всех выпрямителей был одинаков, а знак несимметрии инвертора устанавливают противоположным знаку несимметрии выпрямителей.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что знак несимметрии выпрямителей опре.деляют путем изменения прямого падения напряжения на диодах противофазных плеч каждого из выпрямителей перед их установкой в источник питания.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что знак несимметрии выпрямителя определяют в составе источника питания, для чего устанавливают несимметрию инвертора равной нулю, отключают сглаживающие фильтры, определяют .знак несймметрии каждого из выходных напряжений, вновь подключают сглаживающие фильтры.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что относительную величину несимметрии выходного напряжения инвертора устанавливают равной половине относительной величины несимметрии того из выпрямителей, у которого она максимальна.

5. Способ по п. 1, отлича ощийся тем, что относительную величину несимметрии выходного напряжения инвертора устанавливают равной относительной величине несимметрии наиболее мощного выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Ромаш Э. М. Транзисторные преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. М., «Энергия», 1975, с. 96 — 98, рис. 2 — 21.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2800474/24-07.

886163

Фиг.2.

Составитель И. Головинова

Редактор Е. Дичинская Техред А. Бойкас

Заказ 10554/73 Тираж 733 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4