SU1198694A1 - "ctaбилизиpobahhый иctoчhиk пиtahия" - Google Patents

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников питания устройств автоматики й вычислительной техники. 5

Цель изобретения - повышение надежности источника питания и расширение его функциональных возможностей путем обеспечения дистанционного управления. 10

На чертеже приведена схема стабилизированного источника питания.

Источник питания содержит трансформатор 1, его первичную обмотку 2, сетевой выпрямитель 3, силовой тран- 15 зисторный ключ 4, состоящий из силового транзистора 5, подключенного к его базе делителя из резисторов 6 и 7 и согласующего транзистора 8. Управляющая обмотка 9 подключена 20 через разделительный конденсатор 10 и коллектор-эмиттерный переход переключающего транзистора 11 к точке соединения входа силового транзисторного ключа 4 и коллектора буфер- 25 ного транзистора 12, Сетевой выпрямитель 3 через зарядный резистор 13 подключен к накопительному конденсатору 14, параллельно которому подключен стабилитрон 15, ограничиваю- 30 щий напряжение на конденсаторе 14. Выпрямительный диод 16 связывает управляющую обмотку 9 с накопительным, конденсатором 14. Резистор 17, совместно с сопротивлением перехода кол- $$ лектор-эмиттер переключающего транзистора 11 и с резистором 18 составляет делитель напряжения, подключенный к /входу ключа 4. Резистор 19 соединяет базу переключающего транзистора 11 с выходом диодной схемы 20,

I

Вторичная обмотка 21 через выпрямитель 22 подключена к входу регулирующей схемы 23,состоящей из усилителя обратной связи 24 и соеди- 45 ненного с ним источника опорного напряжения 25. Выход усилителя 24 подключен к входу широтно-импульсного модулятора 26, состоящего из управляющего одновибратора 27 и соединенного - 50 с ним генератора тактовых импульсов 28, вход которого соединен с выходом порогового выключателя 29. К выходу одновибратора 27 подключен оптрон г 30, фотодиод которого подключен через 55 третий диод 31 к второму резистору 32 диодной схемы 20 и образует с ними управляемый делитель напряжения, подключенный к базе буферного транзистора 12.

Накопительный конденсатор 14 соединен через второй ключ 33 е последовательно включенными пусковым конденсатором 34 и резистором 35, к 'общей точке которых подключены четвертый диод 36 и база переключающего транзистора 11. Кроме того, накопительный конденсатор 14 соединен через ключ 37 с конденсатором 38 и вторым диодом 39. Диоды 39, 31, 36 присоединены к одному выводу фотодиода оптрона 30, другой выход которого подключен к второму выводу накопи тельного конденсатора 14, присоединенного к сетевому выпрямителю 3. Резисторы 40 и 4 Г подключены параллельно конденсаторам 34 и 38, соответственно, и предназначены для уско рения их разрядки.

Дополнительный выпрямитель 42, . подключенный к обмотке 43 трансформатора 1, обеспечивает питание порогового выключателя 29, регулирующей схемы 23, широтно-импульсного модулятора 26 (не показано) и имеет общее соединение с выходным выпрямителем 22. К выходу дополнительного выпрямителя 42 подключена цепь пусковой задержки порогового выключателя 29, состоящая из резистора 44 и конденсатора 45, общая точка которых подключена к стробирующему входу элемента.ИЛИ-НЕ 46, составляющего триггер совместно с другим элементом ИЛИ-НЕ 47. К выходному выпрямителю 22 подключен делитель напряжения, состоящий из резисторов 48, 49, 50 и стабилитрона 51, предназначенного для увеличения точности срабатывания порогового выключателя 29.

К точке соединения резисторов 50 и 49, имеющей большее напряжение, подключен вход элемента И-НЕ 52, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 46, а третий вход элемента 46 подключен к точке соединения резисторов 48 и 49, имеющей меньшее напряжение. Выход элемента 46 подключен к входу генератора тактовых импульсов 28.

Источник питания работает следующим образом.

После подключения сетевого выпрямителя 3 к питающей сети (не показано ) через зарядный резистор 13 заряжается накопительный конденсатор 14 до напряжения, ограничиваемого стабилитроном 15. Расход энергии конденсатора 14 незначителен, так как определяется токами утечки запертых диодов и транзисторов 12,

11, 8.

Источник запускается при замыкании дополнительного ключа 33, в результате чего пусковой конденсатор 34 заряжается через резистор 35 и на последнем формируется пусковой импульс. Переключающий транзистор 11 открывается, к входу силового транзисторного ключа 4 через резистор 17 подключается накопительный конденсатор 14 и подается смещение, а через .разделительный конденсатор 10 подключается управляющая обмотка, что приводит к самовозбуждению транзистора 4 на время, определяемое длительностью пускового импульса. На выходе дополнительного выпрямителя 42 напряжение вырастает до рабочих зна— чений, в то время как выходное напряжение источника мало, благодаря тому, что выпрямитель 42 имеет меньшую постоянную времени своего фильтра и получает энергию, когда открыт силовой транзистор 4, а выходной выпрямитель 22 имеет большую постоянную времени своего фильтра и получает энергию, когда силовой транзистор 4 закрывается. Энергия накопи- _ тельного конденсатора 14 восполняется через вьгарямительдый диод 16 от управляющей обмотки 9, когда открыт силовой транзистор 4, однако напряжение понижается в соответствии с числом витков обмотки 9 настолько, что переключающий транзистор 11 не может открываться при повторном замыкании дополнительного ключа 33 после пускового периода. Триггер порогового выключателя 29 заблокирован благодаря низкому уровню напряжения на стробирующем входе элемента 46 на время, определяемое зарядом конденсатора 45 до высокого уровня напряжения. Поэтому на его выходе присутствует высокий уровень напряжения и от генератора тактовых импульсов 28 импульсы поступают на оптрон 30. Фотодиод оптрона 30 уменьшает свое сопротивление при наличии импульсов, однако через буферный транзистор 12 импульсы управления не передаются, так как третий диод 31 заперт напряжением пускового импульса, поступающим на него через четвертый диод 36. При уменьшении амплитуды пускового импульса вначале закрывается переключающий транзистор 11 и прекращается самовозбуждение транзистора 4, а затем открывается третий диод 31. Таким образом предотвращается авария транзистора 4, которая может возникнуть при наложении имЮ пульсов управления на импульсы самовозбуждения. При незапертом третьем диоде 31 уменьшение сопротивления фотодиода оптрона 30 вызывает увеличение падения напряжения на ₁₅ втором резисторе 32. Транзисторы 12, 8 и 5 открываются, Через первичную обмотку 2 протекает ток от сетевого выпрямителя 3, через выпрямительный диод 16 от обмотки управле2о ния 9 заряжается накопительный конденсатор 14, и, кроме того, заряжа. ются конденсаторы дополнительного выпрямителя 42 и запасается энергия в трансформаторе 1, которая после закрытия транзисторов большей частью передается в нагрузку и частично в сетевой выпрямитель ( обмотка.и диод рекупирования не показаны ).

Напряжение выходного выпрямителя 22 сравнивается с опорным напряжением усилителем обратной связи 24, сигнал ошибки с выхода которого воздействует на транзистор (не показан ), подключенный к времязадающей цепи одновибратора 27,.и тем ³⁵ самым изменяет длительность импульсов управления.

После того, как на выходном выпрямителе 22 напряжение Достигнет но минального значения, на входе эле⁴⁰ мента И-НЕ 52 установится наименьшее напряжение высокого уровня, достаточное для поддержания низкого уровня на его выходе, а на третьем входе элемента ИЛИ-НЕ 46 установит⁴⁵ -ся наибольшее значение нижнего уровня. Поэтому, когда на стробирующем входе элемента 46 установится высокий уровень и блокировка будет снята, состояние триггера не изменится.

⁵⁰ Если выходное напряжение источника превысит допустимое значение, на третьем входе элемента ИЛИ-НЕ 46 установится верхний уровень, триггер переключится, генератор такто55 вых импульсов 28 выключится и прекра тится выработка импульсов управления. Аналогично, если выходное на- . пряжение источника уменьшится ниже допустимого значения, на входе элемента И-НЕ 52 установится низкий уровень, а на выходе, соединенном с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 4К, установится верхний уровень, триггер, выключится и прекратится выработка импульсов управления. Конденсатор ,· дополнительного выпрямителя 42 разряжается быстрее, чем конденсатор задержки 45, подключенный к стробирующему входу, поэтому триггер не переключится в исходное состояние.

Источник выключается при замыкании ключа 37, в результате чего накопительный: конденсатор 14 подключается через второй диод 39 к третье6 му диоду 31 и последний запирается на время, определяемое конденсато- > ром 38 и резистором 41, и которое больше времени разряда конденсатора ₅ дополнительного выпрямителя 42,

В случае, если источник питаний имеет второй выходной выпрямитель, не подключенный к регулирующей схе0 ме 23 (не показано ), для защиты его от перегрузок, а второй нагрузки - от перенапряжений, к нему достаточно подключить второй делитель выходного напряжения и подключить к этому де5 лителю незадействованные входы элемента И-НЕ 52 к ИЛИ—НЕ 46.

Claims (1)

1. ( 54)( 57)1 .СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, содержащий трансформатор, , первичная обмотка которого через силовой транзистор подключена к сетевому выпрямителю, к которому через зарядный резистор подсоединен накопительный конденсатор, соединенный с выпрямительным диодом и управляющей обмоткой трансформатора, которая через разделительный конденсатор и переключающий транзистор связана с входом силового транзистора, а вторичная обмЪтка трансформатора через выпрямитель подключена к выходным ' клеммам устройства, с которыми соединен вход регулирующей схемы, выход которой через оптрон, широтно-импульс* ный модулятор, буферный транзистор и диодную схему соединен с входом силового транзистора, а также пороговый выключатель и первый ключ, при этом цепи питания порогового выключателя, регулирующей схемы и широтноимпульсного модулятора подключены к дополнительному выпрямителю, один вывод которого соединен с выходной клеммой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей источника путем обеспечения его дистанционного управления, в него введен второй ключ, а широтноимпульсный модулятор выполнен двухвходовым, второй вход которого соединен с выходом порогового выключателя, выход широтно-импульсного модулятора соединен с оптроном, к выходу которого подключены катоды диодной схемы, аноды которой.соединены с накопительным конденсатором, причем второй диод - через ключ, третий диод - через второй резистор, о четвертый диод - через пусковой конденсатор и второй ключ,при этом к точке соединения четвертого диода и пускового конденсатора подключен вход переключающего транзистора, эмиттер которого и коллектор буферного транзистора подключены к входу силового транзистора, а база буферного транзистора подключена к точке соединения третьего диода и второго резистора. 2. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что пороговый выключатель выполнен в виде триггера, состоящего из двух элементов ИЛИ-НЕ, стробирующий вход одного из которых подключен через резистор и конденсатор задержки к выводам дополнительного выпрямителя, второй вход триггера подключен к выходу элемента И-НЕ, вход которого и третий в&од триггера подключены к разным точкам делителя выходного напряжения источника.

   .,5Ц .,.,1198694