Многоканальный стабилизированный источник питания

 

<))) 951268

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2101,81 (21) 3238111/24-07 с присоединением заявки №

Р1 М Кп з

6 05 Г 1/56

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 316. .722.1(088.8) Опубликовано 150882. Бюллетень ¹ 30

Дата опубли кавани я о писа ни я 17 0882

В.М. Афанасов, A.Ô. Рыбочкин и А.К. Грибейюк (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Курский завод "Счетмашн (54 ) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЬ)Й ИСТОЧНИК

ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Известен многоканальный стабилизированный источник питания, который. содержит общий стабилизатор (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многоканальный стабилизированный источник питания, который содержит низкочастотный выпрямитель, высоковольтный импульсный стабилизатор постоянного напряжения с измерительным органом, блок выделения фрон- . та импульса, кольцевой распределитель, блок R 5 -триггеров, коммутирующие элементы, трансформаторный блок, вторичные управляемые выпрямители, накопительные элементы. Функционально трансформаторный блок, кольцевой распределитель, блок RS --триггеров, количество gS-триггеров в котором соответствует числу выходных каналов на- 25 пряжения, и вторичные управляемые выпрямители представляют собой распределитель энергии по каналам. В указанном устройстве вход низкочастотного выпрямителя соединен с выводами 30 для подключения питающего напряжения; а выход — с входом импульсного стабилизатора. Выход импульсного стабилизатора соединен с первичными обмотками трансформаторного блока, а .его импульсный выход с входом блока выделения фронта импульса, выход которого соединен с входом кольцевого раапределителя, выходы последнего подсоеди» нены к входам блока к5 -триггеров, 5-вход kS-триггера первого канала подсоединен к выходу первого разряда кольцевого распределителя, а К-вход LS-триггера. первого канала и S --вход RSтриггера второго канала. — к 4 -ому выходу кольцевого распределителя.R — вход

Р5 -триггера второго канала и ь -вхбд е,-триггера последующего канала подключеныны к (+ g ) -ому выходу коль цевого распределителя, R --вход RS-триггера последующего канала подсоединен к тт) выходу кольцевого распределителя. Выход каждого RS-триггера соединен с одним из входов коммутирующего элемента и управляющим входом вторичного управляемого выпрямителя соответствующего канала напряжения (27.

Недостатком известного устройства является значительное увеличение объема оборудования и уменьщение КПД с

951268

25 возрастанием тока нагрузки и с повышением частоты коммутации за счет увеличения потерь энергии в низковольтных вторичных управляемых выпрямителях.

Цель изобретения — повышение КПД уменьшение массогабаритных параметров 5 за счет уменьшения количества силовых коммутирующих элементов при сохранении стабильности напряжения в каждом из выходных каналов.

Поставленная цель достигается тем, 10 что в многоканальном стабилизированном источнике питания, содержащем низкочастотный выпрямитель, высоковольтный импульсный стабилизатор постоянного напряжения с изме- 15 рительным органом, блок выделения фронта импульса; коммутирующие элеиенты, накопительные элементы и блок распределения энергии по каналам, Состоящий из трансформаторного блока, кольцевого распределителя, триггеров, по числу выходных каналов напряжения и низковольтных выпрямительных элементов, у которого вход низкочастотного выгрямителя соединен с выводами для подключения питающего напряжения, выход — с входом импульсного стабилизатора постоянного напряжения, выход которого соединен с первичными обмотками .трансформаторного блока, а импульсный выход — с входом блока выделения фронта импульса, выход последнего с входом кольцевого распределителя, выход кольцевого распределителя с входом блока РЯ -триггеров, причем S -вход R.S -триггера первого канала подсоединен к выходу первого разряда кольцевого распределителя, а его R -вход и S-вход R5 -триггера второго канала — к 1 -му выходу коль-40 цевого распределителя, R-вход РВ— триггера второго канала и 5 -вход RSтриггера последующего канала — (1+и )-ому выходу кольцевого. распределителя, R-вход RS -триггера последующего 45 канала — к уи выходу кольцевого распределителя, выход каждого RS-триггера соединен с одним из управляющих входов коммутирующего элемента, выходы коммутирующих элементов сое- 50 динены с входом измерительного органа импульсного стабилизитора постоянного напряжения, а другие входы коммутирующих элементов — с выходами накопительных элементов, которые подключены к выходным выводам источника питания, в распределителе энергии по каналам трансформаторный блок выполнен в виде N импульсных траНсформаторов, а между выходом импульсного стабилиза ра и входом ка дого 60 импульсного трансформатора включен высоковольтный коммутирующий элемент, управляемый вход которого соединен с соответствующим выходом блока

М-триггеров, а низковольтный выпря- 65 мительные элементы выполнены на неуправляемых пассивных элементах, входы которых соединены с выходами импульсных трансформаторов, а выходы— с входами накопительных элементов.

На фиг.1 представлена структурная схема многоканального стабилизированного источника питания; на фиг.2графики, поясняющие его работу.

Многоканальный стабилизированныи источник питания содержит низкочастотный выпрямитель, импульсный стабилизатор постоянного напряжения

2 с измерительным органом, блок выделения фронта импульса 3, кольцевой распределитель 4, блок gS-триггеров

5, коммутирующие элементы 6-8, высоковольтные коммутирующие элементы 9-11, импульсные трансформаторы 12-14, не-. управляемые пассивные элементы 15-17, накопительные элементы 18-20, нагрузки 21-23. Блок 5 состоит из Р5 -триггеров 24-26.

Вход низкочастотного выпрямителя

1 подключен к сети, а выход — с входом импульсного стабилизатора 2, выход которого через высоковольтные коммутирующие элементы 9-11 подсоединен к первичным обмоткам импульсных трансформаторов 12-14.. Импульсный выход стабилизатора 2 через блок выделения фронта импульса 3 соединен с входом кольцевого распределителя

4, выходы которого .подключены к входам блока RS-триггеров 5. Выходы блока Р5-триггеров подключены к управляющим входам высоковольтных коммутирующих элементов 9-11 и коммутирующих элементов 6-8, выходы которых соединены с входом измерительного органа импульсного стабилизатора 2. Выходы коммутирующих элементов 6-8 соединены с выходами накопительных элементов

18-20, к которым подключены нагрузки

21-23. Входы накопительных элементов

18-20 подсоединены к выходам неуправляемых низковольтных выпрямителей 1517, входы которых подключены к вторич-, ным обмоткам импульсных трансформаторов 12-14.

Многоканальный стабилизированный источник питания работает следующим образом.

При его включении выходное напряжение низкочастотного выпрямителя 1 поступает на импульсный стабилизатор

2 и кольцевой распределитель 4. Кольцевой распределитель 4 устанавливает один из RS-триггеров, например 24 в единичное состояние (на фиг.2 диаграмма Я . Потенциал с выхода Р.5— триггера 24 поступает на управляемые входы коммутирующего элемента 8 и высоковольтного коммутирующего элемента 9, подготавливая их к работе.

Остальные коммутирующие элементы 6 и 7 и 10 и 11 в данный момент време951268 ни закрыты низким уровнем напряжения на выходе соответствующих RS— триггеров { диаграммы 6 и на фиг.2).

Серия разнополярных импульсов с выхода импульсного стабилизатора

2 {диаграмма О на фиг.2) через открытый высоковольтный коммутирующий элемент 9 и импульсный трансформатор 12 поступает на низковольтный неуправляемый выпрямитель 15. С выхода неуправляемого выпрямителя 15 (диаграмма д на фиг.2) импульсы подаются на накопительный элемент 18 и нагрузку 21. Для исключения подмагничивания трансформатора.; количество импульсов разной полярности в серии должно быть одинаково. Количество разнополярных импульсов в серии пропорционально энергоемкости канала и зависит от состояния выхода {(Б-триггера, подключенного к данному каналу.

Выходное напряжение от накопительного элемента 18 поступает на измерительный орган импульсного стабилизатора 2 через коммутирующий элемент 8, где сравнивается с напряжением источника опорного напряжения, а сигнал рассогласования между ними учитывается импульсным стабилизатором 2. При изменении состояния выхода Р8 -триггера 25 с низкого уровня на высокий (диаграмма .Я на фиг.2), на выходе остальных Р5-триггеров {24 и 26) устанавливается низкий уровень напряжения {диаграммы о и Z на фиг.2) и серия разнополярных импульсов через высоковольтный коммутирующий элемент 10 пропускается только во второй канал.

При последующем изменении состояния 5 -триггеров высокий уровень напряжения появляется на выходе RS-триг гера 26 (диаграмма < на фиг.2). При этом на выходе RS -триггеров 24 и 25 устанавливается низкий уровень напряжения (диаграммы О и е на фиг.2) и серия разнополярных импульсов через высоковольтный коммутирующий элемент 11 пропускается только в третий канал. После поступления серии разнополярных импульсов в последний канал процесс повторяется.

Таким образом, предложенный многоканальный стабилизированный источник питания позволяет повысить его

КПД и уменьшить массогабаритные параметры за счет исключения из низковольтных цепей силовых управляемых выпрямителей и перенесения управления в слаботочную высоковольтную часть, что приводит к уменьшению статических (тепловых ) потерь на силовых коммутирующих элементах. При этом обеспечивается сохранение стабильности напряжения в каждом выходном канале.

Формула изобретения

Многоканальный стабилизированный источник питания, содержащий низкочастотный выпрямитель, высоковольтный импульсный стабилизатор постоянного напряжения с измерительным органом, блок выделения фронта импульса, коммутирующие элементы, накопительные элементы и блок распределения энергии по каналам, состоящий из трансформаторного блока, кольцевого распределителя, R5 -триггеров по числу выходных каналов напряжения и низковольтных выпрямительных элементов, у которого вход низкочастотного выпрямителя соединен с выводами для подключения питающего напряжения, выход — с входом импульсного стабилизатора постоянного напряжения, выход которого соединен с первичными обмотками трансформаторного блока, а импульсный выходс входом блока выделения фронта им.пульса, .выход последнего — с входом кольцевого распределителя, выход кольцевого распределителя — с входом блока КЬ-триггеров, причем 5 вход триггера первого канала подсое!

15

25 ров, а низковольтные выпрямительные элементы выполнены на неуправляемых пассивных элементах, входы которых соединены с выходами имдинен к выходу первого разряда кольцевого распределителя, а его

R.-вход и 5 -вход RS-триггера вто, 3Q рого канала — к {-му выходу кольцевого распределителя, R-вход Р5— триггера второго канала и -вход

RS- триггера последующего канала к {+ и выходу кольцевого распреде35 лителя, к -вход РБ -триггера последующего канала — к vn выходу кольцевого распределителя, выход каждого

RS -триггера соединен с одним из управляющих входов коммутирующего элемента, выходы коммутирующих элементов соединены с входом измерительного органа импульсного стабилизатора постоянного напряжения, а входы — с выходами накопительных элементов, которые подключены к выходным выводам источника питания, отличающийся тем., что, с,целью повышения КПД, уменьшения массогабаритных параметров за счет

О .уменьшения количества силовых коммутирующих элементов при сохранении стабильности, напряжения в каждом из выходных каналов, в распределителе энергии по каналам трансформаторный блок выполнен в виде им-. пульсных трансформаторов, а между выходом импульсного стабилизатора и входом каждого импульсного трансформатора включен высоковольтный коммутирующий элемент, управляемый

4Q вход которого соединен с соответствующим выходом блока kS --тригге951268 пульсных трансформаторов, а выходыс входами накопительных элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 736067, кл. G 05 F 1/56, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2868448/24-07, кл. G 05 F 1/56, 24.11.80.

951268

1иана

Рeuapg

3 канав

/каин

Зиани

Составитель О. Мещерякова

Редактор К. Волощук Техред A.Бабинец Корректор И. Муска

Заказ 59 6 54 Тираж 9 4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,