Стабилизированный вторичный источник питания с бестрансформаторным входом

 

Союз Советскнн

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»935903 (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 16 ° 07. 80 (21) 2959847/24-07 с присоелннением заявки № (5l)M. Кл.

0 "5 F 1/56

9кудеретеенный квинтет

СССР аю делан нзебретеннй н открытнй. (23) Приоритет

Опубликовано 15,06,82 Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15.06.82 (53) УД К621 ° 316.

° 722. 1 (088. 8) М. М, Захарова-Гражина, В.Л. Сунегин, М.Ю. Калинин и А.Б.Ермаков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Конструкторское бюро Днепропетровского радиозавода (54)СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

С БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫМ ВХОДОМ

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизированный источник питания с бестрансформаторным входом с автогенераторной обратной связью и с переменной скважностью генерируемого напряжения, определяемого схемой обратной связи, Импульсный преобразователь выполнен по схе IO ме блокинг-генератора, в базовую цепь которого для ограничения обратного напряжения, а также для устранения обратного сопротивления перехода батэ эа-эмиттер на цепь управления введен стабилитрон 1 ).

Недостатком такого технического решения является то, что преобразователь не может надежно работать с частотой коммутации входного на- пряжения значительно превышающей частоту 50 Гц, что снижает КПД преобразователя. Это обусловлено тем.

2 что стабилитроны, применяемые в цепях управления коммутирующими транзисто-рами, не могут работать на повышенной частоте(порядка 20-30 кГц)

Известен стабилизированный источник питания с бестрансформаторным входом, содержащий сетевой выпрямитель, входом подключенный к выходным клеммам, .выходом к входу однотактного преобразователя по схеме блокинг-генератора, включающего в себя импульсный трансформатор и подключенные к нему коммутирующий транзистор, цепь управления, регулирующий и блокирующий узлы, а также фор т мирователь низкочастотных импульсов, подключенный к входной клемме, и сос. таящий из однополупериодного выпрямителя напряжения сети и дифференцирующей RC-цепи (2).

Недостатком устройства является его низкая надежность при использовании в качестве коммутирующего элемента транзисторов с большим раз3 93590 бросом входных параметров. Это проявляется в том, что низкочастотные пусковые импульсы, сами по себе или накладываясь на высокочастотные пусковые импульсы, вызывают у коммути- 5 рующего транзистора с достаточно большим статическим коэффициентом усиления по току возрастание тока коллектора до величины, которая может создать режим насыщения ферритового 10 сердечника импульсного выходного трансформатора, что вызовет значительное уменьшение коллекторной нагрузки коммутирующего транзистора и, как следствие, возрастание его И коллекторного тока до недопустимого значения.

Цель изобретения " повышение надежности источника питания.

Указанная цель достигается тем, z0 что в источник питания введен узе.п подавления сигналов низкочастотного запуска, при установившемся режиме работы источника подключенный выходом к выходу формирователя низко- 25 частотного запуска, а входом к регулирующему узлу, где узел подавления сигналов низкочастотного запуска содержит резистор, конденсатор, транзистор и диод, причем база тран- зо зистора подключена к точке соединения резистора и конденсатора, другая обкладка которого подключена к эмиттеру и общей шине источника питания, а другой вывод резистора к входу узла; диод подсоединен в обратном направлении параллельно коллекторноэмиттерному переходу, а коллектор транзистора " к выходу узла.

На чертеже изображена функциональ- О ная схема устройства.

Вторичный стабилизированный источник питания содержит формирователь низкочастотных пусковых импульсов 1, сетевой выпрямитель 2, подключенные к первичному источнику питания (сеть

220 В, 50 Гц), и регулируемый однотактный преобразоватеяь 3 выпрямленного напряжения сети в импульсное с частотой 20-25 кГц, выполненный по схеме блокинг-генератора, а также выходные выпрямители 4. Одноконтактный преобразователь 3 состоит из выходного импульсного трансформа" тора 5 и подключенных к нему комму- м тирующего транзистора 6, цепей управления 7, регулирующего узла .8 и блокирующего узла 9. Вход коммутирующего

3 4 транзистора б связан с выходами формирователя низкочастотных пусковых импульсов 1, цепей управления

7 и блокирующего узла 9. Вход блокирующего узла 9 связан с выходом регулирующего узла 8. Выходные выпрямители 4 подключены к выходным обмоткам . импульсного трансформатора 5, Узел подавления низкочастотного запуска

10 подключен входом к регулирующему узлу 8 и выходом к формирователю низкочастотных пусковых импульсов 1. формирователь низкочастотных пусковых импульсов 1 состоит из однополу-, периодной схемы выпрямления сетевого напряжения 11 и дифференцирующей цепи, состоящей из конденсатора 12 и резистора 13 Узел подавления низкочастотного запуска 10 содержит конденсатор 14, подсоединенный через резистор 15 к цепи питания регулирующего устройства 8. Параллельно конденсатору 14 подключен входными электродами транзистор 16, выходом подключенный к точке соединения емкости 12 и резистора 13 дифференцирующей цепи. Параллельно выходу транзистора 16 подключен обратной полярностью диод 17. Причем то-.ка соединения конденсатора 14, анода диода

17 и эмиттера транзистора 1б в устройстве подавления низкочастотного запуска 10 соединена с тем же зажимом цепи питания регулирующего узла

8, с которым соединен эмиттер коммутирующего транзистора б, Источник питания работает следующим образом.

Сетевой выпрямитель 2 подает на однотактный преобразователь 3 через рабочую обмотку выходного импульсного трансформатора 5 выпрямленное напряжение сети на эмиттерколлекторный переход коммутирующего транзистора 6. Первоначальный запуск коммутирующего транзистора б осуществляется с помощью формирователя низкочастотных пусковых импульсов 1, который, выпрямляя сетевое напряжение по однополупериодной схеме

11 и дифференцируя RC-цепочкой

12 и 13 положительные импульсы с частотой сети, подает их на вход коммутирующего транзистора 6.Последующие запуски блокинг"генератора, по схеме которого выполнен одноконтактный преобразователь 3, осуществляются при помощи обмотки

5 9359 положительной обратной связи трансформатора 5, которая выдает в цепи управления 7 импульсы запуска с частотой, значительно превышающей частоту питающей сети и равной пример- 5 но 20-25 кГц. Регулирующий узел 8 получает с вспомогательной обмотки трансформатора 5 напряжение с амплитудой, пропорциональной выходному напряжению преобразователя, кото- !О рое выпрямляется и сравнивается с опорным напряжением. Разностный сигнал управляет работой ключа, выполненного в виде транзистора.Срабатывание ключа в регулирующем узле 8 вклю- 15 чает в работу блокирующий узел 9, который запирает коммутирующий транзистор 6. Блокирующий узел 9 получает энергию для запирания коммутирующего транзистора 6 с обмотки положитель- m ной обратной связи импульсного выходного трансформатора 5. Энергия, запасенная выходным трансформатором 5 во время протекания тока через коммутирующий транзистор 6, отдается в на- 25 грузки 4 за время закрытого состояния коммутирующего транзистора 6.

Однотактный преобразователь 3 отслеживает не только входное и выходное напряжение и стабилизирует послед- . 5в нее, но и осуществляет ограничение выходного тока. Стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляциивыходного переменного напряжения преобразователя 3. Формирователь низкочастотных импульсов запуска не участвует в работе преобразователя 3 при оптимальном режиме работы источника питания, но при возникновении в нагрузке короткого замыкания, при котором уменьшаетея выходное напряжение источника, формирователь 1 обеспечивает запуск коммутирующего транзистора 6 при устране" нии режима короткого замыкания. Узел подавления низкочастотного запуска

10 исключает подачу низкочастотных пусковых импульсов на вход коммутирующего транзистора 6, когда преобразователь 3 работает в оптимальном режиме. Заряд конденсатора 14 через резистор 15 от цепи питания регулирующего узла 8 обеспечивает открытие транзистора 16 и уменьшение амплитуды низкочастотных пусковых импульсов, 55 подаваемых на коммутирующий транзистор 6. Диод 17 служит для исключения попадания отрицательных импульсов

03 6 напряжения на коллектор транзистора

16. При возникновении режима короткого замыкания в нагрузке 4 уменьшается амплитуда выходных импульсов преобразователя 3. Напряжение питания регулирующего узла 8, значительно уменьшается и происходит разряд конденсатора 14 и закрытие транзистора 16.

При этом роль запуска коммутирующего транзистора 6 опять выполняют импульсы, сформированные из напряжения се" ти формирователем формула изобретения

1. Стабилизированный вторичный источник питания с бестрансформатор- ным входом, содержащий сетевой выпрямитель, входом подключенный к входным клеммам, выходом — ко входу однотактного преобразователя, выполненного по схеме блокинг-генератора и включающего в себя импульсный трансформатор и подключенные к нему коммутирующий транзистор, цепь управления, регулирующий и блокирующий узлы, а также формирователь низкочастотных импульсов, подключенный к входной клемме, и состоящий из однополупериодного выпрямителя напряжения сети и дифференцирующей RC-цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности источника, B него введен узел подавления сигналов низкочастотного запуска при установившемся режиме работы источника, подключенный выходом к вы.ходу формирователя низкочастотного запуска,а входом - к регулирующему узлу, 2. Стабилизированный вторичный источник питания по п.1,о т л и ч аю шийся тем, что узел подавления сигналов низкочастотного эапус" ка содержит резистор, конденсатор, транзистор и диод, причем база транзистора подключена к точке соединения резистора и конденсатора, другая оокладка которого подключена к эмиттеру и общей шине источника питания, а другой вывод резистора - к входу узла подавления сигналов низкочастотного запуска, диод подсоединен в обратном направлении параллельно коллекторно-эмиттерному переходу, а коллектор транзистора - к выходу узла, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP и 442469 кл. G 05 F 1/64, 197".

2. Патент ФРГ М 24176 8, . кл. Н 02 P 13/22, 1975935903

Составитель В.Соловьев

ТехРед Я,Тепер, . КОРРектоР В,Синицкая

Редактор К.Волощук

3 35, е 5) у ю д филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4210/50 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll 0 Москва Ж-3 Ра шская наб. . 4/5