Источник питания постоянного напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 16.01. 81 (21) 3235904/24-07 (3Ф) М. КП.з

G 05 F 1/64 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР. но делам изобретений и открытий (23) Приоритет|

Опубликовано 1Ы0.82. Бюллетень ¹ 38 (33) УДК 621 ° 316 .722.1(088.8) Дата опубликования описания 15.1082 (72) Авторы изобретения

В.A.Ëèïàíîâ, С.В.Скиба, Г.Т.Ющенков, .С.A.Îáóõoâñêèé и t0.A.Ëàòûøåâ

3(;ЯУЩ3П б Я

l 11М Е ИОТЕХНРпКСКйя.

ВИБЛИОТЕЫА (71 ), 3 аяв итель (54 ) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных радиоустройств.

Известен источник питания постоянного напряжения, содержащий трансформатор, выпрямитель, регулирующий транзистор, выходной фильтр, цепь управления генератором, генератор, цепь управления шириной импульcos, широтно-импульсный модулятор, модулятор,-пусковую цепь и датчик перегрузки (1 1.

Недостатками данной схеьы являет ся наличие низкочастотного трансформатора, что увеличивает габариты и массу устройства; в момент включения источника питания регулирующий транзистор работает c минимальной скважностью, что приводит к. его токовым перегрузкам; схема требует применения цепи управления генератором.

Известен также источник питания постоянного напряжения, содержащий выпрямитель с фильтром, выходом соединенный с входом задающего генератора, выходом соединенного с одним

: иэ входов широтно-импульсного модуля. тора, выход котЬрого соединен с входом конвертора, выход которого подключен через реэисторный делитель напряжейия с одним из входов усилителя постоянного тока, другой вход которого соединен с узлом эталонного напряжения, а цепи питания - с вспомогательным узлом питания (21.

Однако в момент включения источника питания транзисторы конвертора работают с минимальной скважностью, что приводит к их токовым перегрузкам и тем саум может привести, к . .выходу транзисторов иэ строя.

Наличие токовых перегрузок требует запас по мощности источника первичного электропитания, особенно прн одновременном запуске нескольких источников

Цель. изобретения - повышение йадежности функционирования источника питания постоянного напряжения и снижение расчетной мощности источника первичного электропитания эа счет исключения .токовых перегрузок в момент включения источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в источник питания постоянного напряжения, содержащий выпрямитель с фильтром, выходом соединенный с транэисторнымийвертором,преобразующим вы30 прямлеиное напряжение в напряжение пря966681. моугольной формы, входом соединенным с выходом широтно-импульсного модулятора; а выходом через разделительный тран- сформатор — с выпрямителем и фильтром, выход которого соединен с одним из входов широтно-импульсного модулятоРа, i 5 к другому входу которого подключен выход задающего генератора, введен узел плавного запуска, подключенный к выходу усилителя постоянного тока широтно-импульснбго модулятора и 10 включающий -в себя транзистор, три резистора, конденсатор и диод, причем первый резистор соединен со стоком транзистора, затвор которого соединен с вторым резистором и конденсатором дру .ие вывода второго резистора и конденсатора соединены с истоком транзистора, общая .точка затвора транзистора, второго резистора и конденсатора соединена с третьим резистором, другой вывод которо-. го соединен с анодом диода, катод диода и общая точка источника транзистора, второго резистора и конденсатора соединены с вторичной обмоткой задающего генератора.

На чертеже представленая функциональ н ая схема источника пи тания постоянного напряжения.

Источник питания постоянного напряжения состоит из выпрямителя 1 с фильтром 2, подключенного к сети, выход выпрямителя соединен с транзисторным инвертором 3, который через разделительный трансформатор со-! единен с выпрямителем 4 и фильтром 5. 35

Выход фильтра 5 подключен к регисторному делителю 6, средняя точка которого соединена с одним иэ входов усилителя 7 постоянного тока, второй вход усилителя постоянного тока сое- g0 динен с выходом источника 8 эталонного напряжения. Выход усилителя 7 постоянного тока подключен к одному из входов компаратора 9, другой вход компаратора соединен с выходом гене- 45 ратора пилообразного напряжения 10, . вход которого соединен с выходом задающего генератора 11. Выход компаратора соединен с входом формирователя импульсов 12, выход которого соединен с входом транзисторного инвертора 3. К сети подключен разделительный трансформатор 13, к вторичной обмотке которого подключены выпрямитель 14 со стабилизатором 15, напряжение питания которого подается на блоки 8-12. К выходу усилителя 7 постоянного тока подключен узел 16 плавного запуска, состоящнй из первого резистора 17, соединенного с выходом блока 7, другой конец кото- 60 рого соединен со стоком транзистора

18, затвор которого соединен со вторым резистором 19 и конденсатором

20, другие концы которых соединены с. истоком транзистора 18. Общая точка 65 затвора транзистора 18, второго резистора 19 и конденсатора 20 соединена с третьим резистором 21, другой конец которого соединен с анодом диода 22. Катод диода 22 и общая точка истока транзистора 18 резистора 19 и конденсатора 20 соединены со вторичной обмоткой задающего генератора 11.

Источник питания постояйного напряжения работает следующим образом.

Выпрямитель 1 преобразует переменное напряжение сети в постоянное, с выхода фильтра 2 сглаженное напряжение поступает на транзисторный.инвертор 3, где преобразуется в переменное напряжения прямоугольной формы повышенной частоты, которое через разделительный трансформатор поступает на выпрямитель 4 и сглаживается фильтром 5. С выхода фильтра 5 напряжение подается на резисторный делитель 6, с выхода которого напряжение обратной связи поступает на инвертирующий вход усилителя 7 постоянного тока. Неинвертирующий вход усилителя 7 подключен к источнику эталонного напряжения 8. С выхода усилителя 7 напряжение поступает на один из входов компаратора 9, где сравни вается с пилообразным напряжением генератора 10, который запускается импульсами задающего генератора 11, представляющего собой блокинг-генератор. формирователь импульсов 12 образует из импульсного напряжения компаратора 9 две.импульсные. последовательности, необходимые для управления транзисторами инвертора З,гальванически. развязанные от сети. Для питания узлов широтно-импульсного модулятора служит трансформатор 13 с выпрямителем 14 и стабилизатор 15.

Одна из вторичных обмоток задающего генератора 11 включена на вход узла 16 плавного запуска. Бросок тока через транзисторы инвертора 3 при включении источника питания объясняется большой постоянной .времени фильтра 5, из-за чего. напряжение обратной связи на входе усилителя 7 нарастает до номинального значения через неко-. торое время, напряжение же на другом .входе усилителя 7 появляется почти сразу после включения. Таким образом эа время, определяемое постоянной времени фильтра 5, усилитель выдает максимальное напряжение, что определяет максимальную ширину импульсов на выходе формирования импульсов .12 . и, соответственно, .максимальное время нахождения транзисторов инвертора

3 в открытом состоянии.

Транзистор 18 узла плавного запуска 16 в момент включения имеет минимальное сопротивление и шунтирует выход усилителя постоянного тока 7,. что определяет минимальную ширину

966681 импульсов управления на выходе формирователя импульсов 12 и,следовате-, льно, практически нулевой ток через транзисторы инвертора 3.

По мере заряда конденсатора 20. через резистор 21 транзистор 18 закрывается и напряжение на выходе усилителя 7 увеличивается, соответственно увеличивается и ширина импульсов управления на выходе 12, вплоть до выхода источника питания на номинальный режим работы.

Для правильной работы источника питания постоянная времени, определяемая резистором 21 и конденсатором

20, должна быть больше постоянной 15 времени фильтра 5. После заряда конденсатора 20 транзистор 18 полностью закрывается и узел 16 плавного запуска не влияет .на режим работы источника питания. 20

Таким образом, введение транзистора 18, резисторов 17,19 и 21,конденсатора 20 и диода 22 обеспечивает исключение бросков тока через транзисторы инвертора 3 при включении источника питания в сеть, что ,повышает надежность устройства.

Формула изобретения

Источник питания постоянного напряжения, содержащий выпрямитель с фильтром,,выходом соединенный с транзисторным инвертором, преобразующим выпрямленное напряжение в напряжение прямоугольной формы, входом соединенным с выходом широтноГ импульсного модулятора, а выходом через разделительный трансформатор с выпрямителем и фильтром, выход которого соединен с одним из входов широтно-импульсного модулятора, к другому входу которого подключен выход задающего генератора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования источника питания и снижения расчетной мощности источнйка первичного электропитания эа счет исключения токовых перегрузок в момент включения источника питания, к выходу усилителя постоянного тока широтно-импульсного модуЛятора подключен узел плавного запуска, включающий в себя транзистор, три резистора, конденсатор и диод, причем первый резистор соединен со стоком транзистора, затвор которого соединен со вторым резистором и конденсатором, другие выводы .второго резистора и конденсатора соединены с истоком транзистора, общая точка затвора транзистора, второго резистора и конденсатора соединена с третьим резистором, другой вывод которого соединен с анодом диода, катод диода и общая точка истока транзистора, второго резистора и конденсатора соединены со вторичной обмоткой задающего генератора.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3733540, кл.321-17, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 609115, кл.G 05 F 1/64, 1976.

966681

Корректор В. Бутяга.

Редактор.Л.Авраменко Техред С.Мигунова

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 7844/66 Тираж 914

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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