SU1525689A1 - Высоковольтный стабилизирующий источник напр жени посто нного тока - Google Patents

Abstract

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ, В ЧАСТНОСТИ К ИСТОЧНИКАМ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГЛУБОКОЙИТ ПЛАВНОЙ РЕГУЛИРОВКИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНИТОСТИ РАБОТЫ. СИЛОВОЙ КАНАЛ УСТРОЙСТВА СОСТАВЛЯЮТ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ СЕКИТЦИИ 1.1-1.П, ВКЛЮЧАЕМЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ЧЕРЕЗ КОММУТИРУЮЩИЕ ФОТОТРАНЗИСТОРНЫЕ КЛЮЧИ 3.1-3.П И СНАБЖЕННЫЕ ОБРАТНЫМИ ДИОДАМИ 2.1-2.П. В КОНТУР УПРАВЛЕНИЯ ВХОДЯТ ДАТЧИК 9 ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, ГЕНЕРАТОР 10 ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, СУММАТОР 11, П - КАНАЛЬНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ 5 ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ С П - СТУПЕНЧАТЫМ ПАРАМЕТРИЧЕСКИМ СТАБИЛИЗАТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ 5, СОСТОЯЩИМ ИЗ РЕЗИСТОРА 6 И ОПОРНЫХ СТАБИЛИТРОНОВ 7.1-7.П И СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИМИ КОМПАРАТОРАМИ 8.1-8.П, А ТАКЖЕ СВЕТОВОДЫ 4.1-4.П. НА ВЫХОДЕ СУММАТОРА 11 ОБРАЗУЕТСЯ ПИЛООБРАЗНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ НА "ПОДСТАВКЕ". УРОВЕНЬ "ПОДСТАВКИ" В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАПРЯЖЕНИЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ МЕНЯЕТСЯ ОТ НУЛЯ ДО ВЕРХНЕГО УРОВНЯ ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СТАБИЛИЗАТОРА. В ПРОЦЕССЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА ИМЕЕТ МЕСТО ПООЧЕРЕДНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ВВЕДЕНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ СЕКЦИЙ 1.1-1.П, ПРИ ЭТОМ ВКЛЮЧЕНИЕ КАЖДОЙ ИЗ НИХ ПРОИСХОДИТ В ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ, А ВЕРХНЯЯ ИЗ ВКЛЮЧЕННЫХ СЕКЦИЙ ЯВЛЯЕТСЯ ШИМ - стабилизатором. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

31

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  исполь- зонани  при реализации вторичного :электропитани  радиоэлектронной ап- паратуры с поК)Ппенным питающим напр жением .

Цель .изобретени  - обеспечение глубокой плавной регулировки выходного напр жени  и повышение надежности работы.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема высоковольтного стабилизирующего источника напр жени  посто нного тока; иа фиг.2 - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит вьшр ми- тельные секции l.l-l.-n (например, с напр жени ми 500 В), обратные диоды 2,1-2.п, коммутирующие фототранзйс- торные ключи 3.1-З.п, световоды 4.1- 4.П, п - канальньй формирователь-распределитель 5 импульсов управлени  с п-ступенчатым параметрическим стабилизатором напр жени , состо щим из балластного резистора 6 и опорных стбилитронов 7.1-7.П, и светоизлучающи ми компараторами 8.1-8.П, датчик 9 выходного напр жени , генератор 10 пилообразного напр жени  и сумматор

11о На схеме обозначены также выводы

12и 13 дл  подключени  первичной сети переменного тока и выводы 14 и

15 дл  подключени  нагрузки. Входы в пр мительных секций 1.1-1,п соединен с выводами 12 и 13, а выходы через коммутирующие фототранзисторные ключи 3.1-З.п включены последовательно между выводами 14 и 15. Каждый из обратных диодов 2.1-2.П подключен к полюсам соответствующей из выпр мительных секций 1.1-1,п через один из коммутирующих фототранзисторных ключей 3.1-3.п. Вход датчика 9 выходного напр жени  соединен с выводами 14 и 15, Выходы п-канального формировател -распределител  5 импульсов управлени  (выходы светоизлучающих кс .;т1араторов 8.1-8.п) при помощи све ТОВОД015 4.1-4.П подключены к управл ющим входам коммутирующих фототранзисторных ключей 3.1-З.п. Входы сумматора 11 соединены с выходами генератора 10 пилообразного напр жени  и датчика 9 выходного напр жени . Пер входы светоизлучающих компараторов /8.1-8.и подключены к выходу сумматора 11, а вторые входы - к соответст

0

5

0

5

30

40

45

50

55

вующим выходам п-ступенчатого параметрического стабилизатора напр жени  (к общей шине -и катодам соответствующих опорных стабилитронов 7,1-7.п). Параметрический стабилизатор напр жени  (элементы 6, 7.1-7.п) обеспечивает п фиксированных- уровней опорных напр жений, оТличанлцихс  друг от друга на величину р. На выходе сумматора 11 образуетс  пилообразное напр жение на подставке. Уровень подставки в зависимости от величины напр жени  обратной св зи может измен тьс  от нул  до значени  верхнего уровн  опорного напр жени  параметрического стабилизатора, при этом амплитуда пилообразного напр жени  остаетс  неизменной и равной р.

Принцип работы устройства основан на сравнении уровн  выходного напр жени  и сумматора 11 с уровн ми опорных напр жений светоизлучающих ,компараторов 8.1-8.п. На фиг. 2а по- казан момент сравнени  пилообразного напр жени  U (уровень подставки близок к нулю) с первым уровнем опорного напр жени . При этом на вы ходе компаратора 8.1 формируютс  световые импульсы (фиг. 2б), которые через световод 4.1 воздействзпот на коммутирующий фототранзисторный ключ 3.1. На врем  действи  светового импульса ключ 3.1 открываетс  и напр жение вьшр мительной секции 1.1 прикладываетс  к нагрузке (фиг. 2в). При повьщ1ении уровн  напр жени  подставки сравнение пилообразного наЬр - жени  и происходит со следующим ур.овнем опорного напр жени  (фиг.2г). При этом на выходе компаратора 8.2 формируютс  световые импульсы, а на выходе компаратора 8.1 идет непрерывное излучение (фиг. 2д). В этдм случае напр жение Ugj,yHa нагрузке складыва етс  из непрерывного напр жени  выпр мительной секции 1.1 и импульсного напр жени  выпр мительной секции 1.2 (фиг. 2е). На фиг. 25, е пунктиром показаны формы выходного напр жени  Ug,;(npH наличии LC- фильтров в цепи нагрузки. Дальнейшее повьш1ение уровн  напр жени  подставки .ведет к поочередному включению всех выпр мительных секций l.Hl.n, причем переход каждой секции из выключенного состо ни  в полностью включенное происходит в широтно-им- пульсном режиме. Такое включение поровку выходного напр жени  Ч от нул  до суммарного значени  напр жени  всех последовательно соединенных выпр мительных секций 1.1-1.п. Зависимость уровн  напр жени  подставки от величины напр жени  обратной св зи превращает верхнюю из включенных выпр мительных секций в следующий ШИМ- стабилизатор.

Использование конструктивно простой реализации п-канального формировател -распределител  5 импульсов управлени  предопредел ет повьппенную эксплуатационную надежность данного стабилизирующего источника напр жени 

Claims (2)

1. Высоковольтный стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока содержащий п выпр мительных секций, входы которых соединены с выводами дл  подключени  первичной сети переменного тока, а выходы через коммутирующие ключи включены последовательно между выводами дл  подключени  нагрузки, п обратных диодов, каждый, из которых подключен к полюсам соответствующей выпр мительной секции через один из Коммутирующих ключей, датчик выходного напр жени , вход которого соединен с выводами дл 

формирователь-распределитель импульсов управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам коммутирующих ключей,отличающий- с   тем, что, с целью обеспечени  глубокой плавной регулировки выходного напр жени  и повышени  надежности работы, в него введены генератор пилообразного напр жени  и сумматор, а п-канальный формирователь-распределитель импульсов управлени  вьшолнен в виде п-ступенчатого параметрического стабилизатора напр жейи , и h выходных компараторов, причем входы сумматора соединены с выходами генератора пилообразного напр жени  и датчика выходного напр жени , первые

входы компараторов подключены к выходу сумматора, а входы - к соответствующим выходам п-стуренчато- го парамет1 1ческого стабилизатора напр жени  .

2. Стабилизирующий источник по п. 1, отличающийс  тем, что выходные компараторы п-канального формировател -распределител  импульсов управлени  и коммутирующие ключи выполнены в виде соответственно све- тоизлучателей и фотоприемников, попарно оптически св занньпс при помощи световодов .