SU1026257A1 - Источник питани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может примен тьс  в качест ве блока токоснабжени  дл  устройств автоматики и вычислительной техники. Известны устройства, представл ющие собой релейный регул тор, который преобразует посто нное напр жение или выпр мленное переменное напр жение в переменное напр жение,которое обычно выпр мл етс . Известны СФалво - техническа  информаци ) конструкции релейных регул торов с транзисторами высокого напр жени , преобразующие посто нное напр жение или выпр мленное переменное напр жение в другое напр жение. Ввиду того, что к регулируемым каскадам релейного регул тора в его пусковой фазе не приложено рабочего напр жени , то данное напр жение должно быть выработано дополнительно . Имеетс  возможность выработать внутреннюю электроэнергию посредством отдельного трансформатора из напр жени  сети, что однако св зано с высокими технологическими затратами и большими габаритными потребност ми . Возможно получить внутреннюю элек троэнергию из входного посто нного напр жени  релейного регул тора посредством дополнйтельнь1х транзисторо высокого напр жени . Однако использование ценных транзисторов BbtiloKoro напр жени  влечет за собой бысокие экономические затра ты. Кроме того,возможно вырабатывать внутреннюю электроэнергию из вход щего посто нного напр жени  релейного регул тора через делители напр  чени . Однако делители имеют высокое потребление мощности и вследствие этог обладают низким КПД. Имеетс  возможность трансверторообразными устройствами снабжать регулирующие каскады из названного посто нного напр жени  Использование таких трансформатор требует относительно больших технико экономических затрат. Цель изобретени  - улучшение технико-экономических показателей путем экономии высококачественных и дорогих полупроводников, а также технически трудоемких деталей обмотки. В основу изобретени  положена задача выработать в релейном регул торе внутреннее рабочее напр жение, как в фазе пуска, так и в фазе эксплуатации релейного регул тора, возможно простыми средствами и без применени  дополнительных транзисторов высокого напр жени  и трансформаторов . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в источнике питани , первична  обмотка трансформатора которого подключена через транзистор высокого напр жени  к входным выводам посто нного напр жени , при этом вторична  обмотка трансформатора через выпр митель подсоединена к входу регулирующего каскада, который в свою очередь по выходу ,св зан через оптрон, широтно-импульсный модул тор и ключевой -элемент с управл ющим электродом транзистора высокого напр жени , у которого предусмотрены средства дл  выработки внутреннего рабочего напр жени , первый входной вывод посто нного напр жени  присоединен через дополнительный резистор к шунтированной диодом сериесной схеме, состо щей из конденсатора и управл ющей обмотки трансформатора, подключенной с одной стороны к второму входному выводу, а с другой стороны св занной через резистор с базой первого переключающего транзистора, а также через токоограничительный резистор , силовую цепь этого же транзистора и через зашунтированную конденсатором диодную схему - с управл ющим электродом транзистора высокого напр жени , при этом коллектор второго переключающего транзистора,. эмиттер которого присоединен к второму входному выводу посто нного напр жени , а (аза подключена к ключевому элементу, соединен с базой первого переключающего транзистора и через диод - с эмиттером первого переключающего транзистора. Кроме того, управл юща  обмотка трансформатора присоединена в соответствующей фазе к входу блока затухани , выход которого соединен с вспомогательной обмоткой трансформатора . Управл емый эмиттерным током транзистора высокого напр жени  пороговый выключатель, выход которого св зан с ключевым элементом, соединен по входу с базой второго переключающего транзистора. Причем входно11 вывод посто нного напр жени  через управл емый рабочим напр жением порогового выключател  второй пороговый выключатель соединен с сериесной схемой. Блок представл ет собой релейный регул тор, у котор ого первична  обмотка трансформатора подключаетс  посредством транзистора iK посто нному напр жению. В момент включени  релейного регул тора, в то врем , когда енутренниевспомогательные и регулирующие схемы не о еспечиваютс  током, данной схемой формируетс  квазиавтоколебательна  система, с помощью которой внутренние вспомогательные и регулирующие схемы обес печиваютс  рабочим напр жением. В данном квазиавтоколебательном режиме устройство токоснабжени  работает аналогично автоколебательному инвертору. Через воздействующую на базу транзистора высокого напр жени  управл ющую обмотку осуществл етс  обратна  св зь, включающа  транзистор высокого напр жени . В противоположность автоколебательному инвертору фаза выключени  транзисто высокого напр жени  не включаетс  через управл ющую обмотку. Дл  обес печени  надежности рабочего диапазона транзистора высокого напр жени  начало фазы отключени  вводитс  .в действие посредством управл емого эмиттерным током транзистора .вы сокого напр жени  пороговым выклю чателем, воздействующим через ключевые элементы на базу транзистора высокого напр жени , и только после этого (принимаетс  управл ющей обмот кой. Далее квазиавтоколебательный режим исключает вли ние завис щего от экземпл ра коэффициента уси лени  тока транзисторов высокого на пр жени  на продолжительность вклю чени . ЕСЛИ в квазиавтоколебательно режиме вырабатываетс  достаточна  величина рабочего напр жени  дл  вспомогательных и регулирующих систем , то зависимый от рабочего напр  жени  пороговый выключатель через ключевые элементы переключает посту пающие от широтно-импульсного модул т ра и модулируемые регул тором сигналы на базу транзистора высокого напр жен 7л Режим работы отрегулированного устройст ва токоснабжени   вл етс  следующим. После того, как от широтно-импульсного модул тора через, ключевые элементы станет возможным включение транзистора высокого напр жени , производитс  включение как в квазиавтоколебательном режиме посредством управл ющей обмотки. Соответственно ширине импульса, заданной регул торюм широтно-импульсного модул тора , начинаетс  процесс отключени  до того, как сработает управл емый эмиттерным током транзистора высокого напр жени  пороговый выключатель . В отрегулированном режиме работы формируютс  две рабочие фазы: самовозбуждающеес  включение транзистора высокого напр жени  после разрешающего сигнала широтно-импульсного мо-дул тора; отключение после сигнала Отключени , сто щего под вли нием регул тора широтно-импульсного моду-л тора Дополнительна  управл ема  в зависимости от напр жени  через уп-. равл ющую обмотку соответственно пол рности и уровню вспомогательна  обмотка служит дл  электронного внесени  затухани  стержн  трансформатора дл  достижени  стабильного режима работы регул тора . Получаемый из входного уравнени  незначительный ток обеспечивает рабочим напр жением управл емый эмиттерным током транзистора высокого напр жени  пороговый выключатель. Один из двух управл емых данным рабочим напр жением пороговый выключатель обеспечивает только при их достаточных значени х активизацию транзистора высокого напр жени .. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема устройства . К выпр мителю 1 приложено переменное напр жение Ut. Через транзистор 2 высокого напр жени  .с сопротивлением эмиттера 3 первична  обмотка k трансформатора подключена к выходу выпр мител  1, один выход которого подведен к второму входному выводу посто нного напр жени . Вторична  обмотка 5 подключена к выпр мителю 6, выходное напр жение Ид которого приложено одновременно к регулирующему каскаду 7. который св зан через оптрон 8 с широтно-импульсным модул тором 9. Другой выход выпр ми тел  1, образующий первый входной вывод посто нного напр жени , соединен через добавочное сопротивление 10,пороговый выключатель,состо  щий из транзистора 11, сопротивлени  12 базы, диода 13 зенера и св  зующего диода 1, с подключенной к второму входному выводу посто нного напр жени  сериесной схемой, состо  щей из конденсатора 15 и уПраол юЩ (Ьй обмотки 16 трансформатора. Сери есна  схема св зана через сопротивление 17 с базой первого переключающего транзистора 18 и через токоограничительное сопротивление 19 участок эмиттер-коллектор переключающего транзистора 18 и через зашунтированнуо конденсатором 20 диодную схему 21 с базой транзистора Параллельно сериесной схеме включен диод 22. Коллектор второго переключ ющего транзистора 23, .эмиттер которого соединен с вторым входным выводом , соединен непосредственно с базой, а через диод 24 с эмиттером первого переключающего транзистора 18. База переключающего транзистора 23 соединена через сопротивление 25 базы с вторым входным выводом и соединена с одной стороны через разделительный диод 26 и ключевой элемент 27 с выходом шйротно-импульсного модул тора 9, а с другой стороны через другой разделительный диод 28 с выходом порогового выключател  29, который со стороны входа подключен к эмиттеру транзистора 2. . Управл юща  обмотка 1б соединена с блоком 30, затухани , которь1Й со стороны выхода св зан с вспомогател ной обмоткой 31 трансформатора. В выпр мителе 1 выпр мл етс  и Фильтруетс  переменное напр жение Up.Данное еще не регулированное посто  нное напр жение транзистор 2 в ритме тактных импульсов подключает к первичной обмотке . Тем самым во вторичной обмотке 5 индукт руетс  напр жение, преобразуемое в выпр мителе 6 в выпр мленное выходное напр жение U. Данное выходное напр жение U. воздействует через регулирующий каскад 7 и оптрон 8 с целью делени  потенциала на широтно-импульсный модул тор 9i ко7 торый воздействует на импульсы -аз транзистора 2.После включени  токоснабжающего блока посто нное напр жение на выходе выпр мител  1 воздействует через до авочное сопротивление ТО . на сериесную схему , состо щую из конденсатора 15 и управл ющей обмотки 16. Через сопротивлен.и  17 и 19, первый переключающий транзистор 18 и диодную схему 21, зашунтированную конденсатором 20 , транзистор 2 выводитс  в активный режим, причем с помощью управл ющей обмотки 16 создаетс  обратна  св зь от первичной обмотки и осуществл етс  самовозбуждающеесй включение транзистора высокого напр жени . Описанна  схема действует при этог1 как автоколебательна  система. С помощью порогового выключател  29 соответствующее колебание прерываетс  в зависимости от эмиттерного тока транзистора 2 через транзистор 23. Рабочее напр жение порогового выключател  29, приложенное к конденсатору 32, подаетс  на вход транзистора так, что колебание в транзисторе 2 может начинатьс  только после того, когда рабочее напр жение порогового выключател  29 достигнет определенного порогового значени , т.е. прекращением колебаний можно надежно управл ть . Регулирующий каскад 7, оптрон 8 и широтно-импульсный модул тор 9 получают рабочее напр жение (не показано ) из данной автоколебательной системы. Если к шйротно-импульсному модул тору 9 обуеловленныеналичием внутреннего токоснабжени  приложены первые ,импульсы, то они подаютс  разделенными от порогового выключател  29 диодами 26 и 28 на транзистор 23. Таким образом, управл етс  врем  прекращени  колеГ аний широтно-импульсным модул тором 9 и тем самым, выходным напр жением Ид. После пусковой фазы квазиавтоколебательна  система релейного регул тора переходит в принудительно управл емую регулированием колебательную систему. Посредством самовозбуждающегос  включени  транзистора 2 достигаетс ,, кроме того, насыщение трансформаторного стержн  с первичной обмоткой 4 и, тем самым, устойчивость релейного регул тора при коротких замыкани х. Дл  того, чтобы получить с помощью самовозбуждающегос  включени  транзистора 2 хорошую характеристику,регулировани  дл  трансформаторного стержн  предусматриваетс  эл ктронное затухание сне показано), в котором вспомогательна  обмотка 31 подключаетс  к блоку 30 затухани . В зависимости от пол рности и амплитуды напр жени  над управл ющей обмоткой 16 параллельно к вспомогательной об мотке 31 включаетс  вход щий в блок 30 затухани  имеющийс  резистор.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет улучшить технико-экономические показатели путем экономии е1ЫсоКокачественных и дорогих полупр1оводников, а также технически.трудоемких деталей обмотки .

Признано изобретением по результатам экспертизы,осуществленной Ведомтством по изобретательству Германской Демократической Республики.

Claims (4)

1. ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, первичная обмотка трансформа+ора которого подключена через транзистор высокого напряжения к входным, выводам постоянного.напряжения, при этом вторичная обмотка трансформатора! через выпрямитель подсоединена к входу регулирующего каскада, который в свою очередь по выходу связан через оптрон, широтно-импульсный модулятор и ключевой элемент с управляющим электродом транзистора высокого напряжения, у которого предусмотрены средства для выработки внутреннего рабочего напряжения,© τη и чающийся тем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей путем экономии высококачественных и дорогих полупроводников, а также технически ч. трудоемких обмоточных деталей, первый входной вывод постоянного напряжения присоединен через дополнительный резистор к шунтированной диодом сериесной· схеме, состоящей из конденсатора и управляющей обмотки трансформатора, подключенной с одной стороны к второму входному выводу, а с другой стороны связанной через резистор с базой первого переключающего транзистора, а также через токоограничительный .

резистор, силовую цепь этого же транзистора и через зашунтированную конденсатором диодную схему с управляющим электродом транзистора высокого напряжения, при этом коллектор второго переключающего транзистора, эмиттер которого присоединен к второму входному выводу постоянного напряжения, а база подключена к ключевому элементу, соединен с базой первого переключающего транзистора и через диод - с эмиттером первого переключающего транзистора.

2. Источник питания по п.1, отличающийся тем,.что управляющая обмотка трансформатор присоединена в соответствующей фазе к входу блока затухания, выход которого соединен с вспомогательной обмоткой трансформатора.

3. Источник питания по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что управляемый эмиттерным током транзистора высокого напряжения порого-r . вый выключатель, выход которого связан с ключевым элементом., соединен по входу с базой второго переключающего транзистора.

4. Источник питания по п.З, о тличающййся тем, что входной вывод постоянного напряжения через управляемый рабочим напряжением порогового выключателя второй ' пороговый выключатель соединен с сериесной схемой.

.. SU ... 1026257

I