Стабилизирующий преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ОП ИСАНИ И

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< i i>91 7186

C4103 CoBcTcKNI

Социапмстичесина

Республик (6E ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.02.81. (21 ) 3242802/24-07 (51)M. Кл.

G 05 F 1/64 с присоединением заявки.%

1Ъаударетмнный камнтвт

CCCP ае делам нэебрвтвннй н юткрытнй (28) Приоритет

ОпУбликоваио 30.03.82. Бюллетень,% 12 (53) УДК 621316 .722.1 (088.8) Дата опубликования описания 30.03.82 (72) Автор изобретения

В. А. Колосов (7E) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРУ10ЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам нреобраэования входного напряжения одной величины в ста-, билизированное постоянное выходное напряжение другой величины и может быль истнии зовано в источниках электропитания.

Известны стабилизирующие преобразот1атели постоянного напряжения, используюптие для поддержания стабильного выходного напряжения принцип широтно-импульсной модуляции входного напряжения и включатдптие в тО себя сетевой выпрямитель, усилитель ьтотцности, силовой трансформатор со вспомогататп, ной вторичной обмоткой, трансформатор тока, выходной и вспомогательные вьтпря«пгтели, усилитель постоянного тока, управляемый т5 мультивибратор, цени обратной связи по напряжению и току с токозадающими резисторами (11, (2) и (W.

Известные схемы стабилизирующих преобраМ 20 зователей постоянного напряжения характеризуются либо отсутствием гальванической развязки между входными и выходными цепями преобразователя, либо иовышенной слож1 постыл из-эа включения в состав схемы дополнительных узлов, обеспечивающих указанную гальваническую паэвязку.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стабилизирующий преобразователь переменного напряжения в постоянное„содержащий усилитель мощности, сипово трансформатор со вспомогательной вторичной обмоткой, выходной выпрямитель, вспомогательный выпрямитель, усилитель постоянного тока, управляемый мультивибратор, цеци обратной связи по напряжению и току с токоэадающими резисторами, причем усилитель мощности соединен через силовой трансформатор с выходным выпрямителем, выходы цепей обратной связи через токозадающие резисторы подключены ко входу усилителя постоянного тока, выход которого соединен через управляемый мультивибратор со входом усилителя мощности, вспомогательный выпрямитель подключен к вспомогательной вторичной обмотке силового трансформатора (41 .

3 с выходным выпрямителем 4, выходы це пей обратной связи через токозадающие резисторы 10 и 11 подключены к одному из входов усилителя 8 постоянного тока, выход которого соединен через управляемый мультивибратор 9 со входом усилителя 2 мощности, вспомогательный выпрямитель 6 подключен к вспомогательной вторичной обмотке силового трансформатора 3, вспомогательный выпрямитель 7 подключен ко вторичной обмотке трансформатора 5 тока, первичная обмотка которого соединена последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора 3, балластный резистор 12 и стабилитрон

13, соединенные последовательно, подключены к выходу сетевого выпрямителя 1, цепи питания усилителя 8 постоянного тока и управ ляемого мультивибратора 9 соединены со стабилитроном 13, вход цепи ОСН подключен через токозадающий резистор 10 к выходу вспомогательного выпрямителя 6, а вход цепи ОСТ подключен через токозадающий резистор 11 к выходу вспомогательного выпрямителя 7.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче на вход преобразователя сетевого напряжения это напряжение выпрямляется тевым выпрямителем 1 и поступает на

:. сили1ель 2 мощности и на цепочку из балластного резистора 12 и стабилитрона 13. Со стабилитрона 13 постоянное напряжение подает ся на цепи питания усилителя 8 постоянного тока и управляемого мультивибратора 9, в результате чего на выходе мультивибратора 9 ,появляются управляющие импульсы для усилителя 2 мощности. Усиленные импульсы с выхода усилителя 2 мощности передаются через силовой трансформатор 3 на выпрямители 4 и 6, а через токовый трансформатор

5 на выпрямитель 7. Цепи ОСН и ОСТ через резисторы 10 и 11 подают сигналы на один из входов усилителя 8 постоянного тока (на вход ОС), на другой вход которого подается опорное напряжение. При изменениях напряжения сети и тока нагрузки сигналы по цепям ОСН и ОСТ обеспечивают поддержание стабильного выходного напряжения.

При этом также обеспечивается гальваническо,ч развязка цепей с напряжениями входа и выхода, упрощение схемы, а также малые размеры преобразователя, так как цепь из балластного резистора 12 и стабилитрона 13 имеет значительно меньший объем по сравнению с обычно используемыми вспомогательными сетевыми трансформаторами.

Исключение гальванической связи между цепями входного и выходного напряжений

3 917186 4

Такая схема имеет гальваническую связь между цепями входного и выходного напряжений, что недопустимо при использовании на входе преобразователя с бестрансформаторным входом напряжения однофазной или трехфазной промышленной сети Гальваническая связь при этом осуществляется через цепи обратной связи и цепи питания усилите-. ля постоянного тока и управляемого мультивибратора. Распространенное на практике реше- 30 ние по исключению отмеченной гальванической связи с помощью вспомогательного сетевого трансформатора, обеспечивающего нитанием усилитель постоянного тока и управляемый мультивибратор, характеризуется ухуд» 1$ шением объема преобразователя, особенно при питании вспомогательного сетевого трансформатора от однофазной сети при частоте

50 Гц. Кроме этого гальваническая развязка входных и выходных целей требует при- 2р менения высокочастотных развязывающих трансформаторов между мультивибратором и усилителем мощности, mo вместе с использованием. вспомогательного сетевого трансформатора усложняет схему преобразователя.

Цель изобретения — исключение гальванической связи между цепями входного и выходного напряжений и упрощение схемы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизирующий преобразователь переменного напряжения в постоянное введены балластный резистор и стабилитрон, соединенные последовательно и подключенные к выходу сетевого выпрямителя, при этом цепи питания усилителя постоянного тока и управля35 емого мультивибратора соединены со стабилитроном, вход цепи обратной связи по напряжению подключен через один из токозадаю. щих резисторов к выходу первого вспомогательного выпрямителя, а вход цепи обратной

40 связи по току подключен через другой zoкозадающий резистор к выходу второго вспомогательного выпрямителя.

На чертеже представлена схема стабилизирующего преобразователя переменного напря45 жения в постоянное.

Преобразователь содержит сетевой выпрямитель 1, усилитель 2 мощности, силовой трансформатор 3 со вспомогательной вторичной обмоткой, выходной выпрямитель 4, трансформатор 5 тока, два вспомогательных выпрямителя 6 и 7, усилитель 8 постоянного тока, управляемый мультивибратор 9, цепи обратной связи по напряжению (ОСН) и току (0CT) с токозадающими резисторами 10 и

11, балластный резистор 12 и стабилитрон 13, Сетевой выпрямитель 1 соединен через усилитель 2 мощности и силовой трансформатор

9171

Составитель С, Ситко

Техред Т Маточка Корректор У Прномаренко

Редактор А. Власенко

Заказ 1889/69 Тираж -908 Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

6bumaa ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4 и упрощение схемы являются техническим эффектом изобретения.

Формула изобретения

Стабилизирующий преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий сетевой выпрямитель, усилитель мощности, силовой трансформатор с вспомогательной вторичной обмоткой, выходной выпрямитель, трансформатор тока, два вспомогательных выпрямителя, усилитель постоянного тока, управляемый мультивибратор и цепи обратной связи по напряжению и току с токоэадающими резисторами, причем сетевой выпрямитель соеди-15 нен через усилитель мощности и силовой трансформатор с выходным выпрямителем, выходы цепей обратной связи через токозадающие резисторы подключены к входу усилителя постоянного тока, выход которого

20 соединен через управляемый мультивибратор с входом усилителя мощности, первый вспомогательный выпрямитель подключен к вспомогательной вторичной обмотке силового трансформатора, второй вспомогательный вы-.

25 прямитель подключен к вторичной обмотке трансформатора тока, первичная обмотка которого соединена последовательно .с первичной обмоткой силового трансформатора, о т86 Ь л и ч а ю шийся тем, что, с целью исключения гальванической связи между цепями входного и выходного напряжения и упрощения схемы преобразователя, в него введены балластный резистор и стабилитрон, соединенные последовательно и подключенные к выходу сетевого выпрямителя, при этом це1 .пи питания усилителя постоянного тока и

I управляемого мультивибратора соединены со

:стабилитроном, вход цепи обратной связи .по напряжению подключен через один из токозадающих резисторов к выходу первого вспомогательного выпрямителя, а вход цепи обратной связи по току подключен через другой токозадающий резистор к выходу второго вспомогательного выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 483744, кл. Н 02 М 3/335, 1975.

2. Патент США и 3859586, 1975, кл. 321 — 18, 3. Горшков В. Н., Колосов В. А., Шерихов Е. С., Транзисторный преобразователь напряжения — источник питания для UBM, Вопросы радиоэлектроники, серия ЭВТ, вып. 6, 1977.

4. Александров Ф. И. Оптимизация транзисторного инвертора в низковольтном источнике питания. "Электросвязь", N 7, 1972..