SU1734175A1 - Стабилизирующий источник напр жени посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры . Цель -улучшение качества стабилизации и повышение надежности работы путем сужени  частотного спектра внутренних помех . Это достигаетс  за счет снабжени  дроссел  3, включенного в диагональ инвертора 2 напр жени , обмоткой управлени . При номинальном входном напр жении и номинальном токе нагрузки частота преобразовани  инвертора 2 выбрана больше резонансной частоты последовательного резонансного контура, состо щего из индуктивности рабочей обмотки дроссел  3, индуктивности рассе ни  выходного трансформатора 5 и внесенной емкости конденсатора 11 резонансного контура. При уменьшении входного напр жени  (увеличении тока нагрузки) уменьшаетс  напр жение на выходе устройства, следовательно,

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в различных системах электропитани  радиоаппаратуры , вычислительной техники и средств св зи .

Известны стабилизирующие источники напр жени  посто нного тока, содержащие входной выпр митель, силовые выходы которого подключены к силовым входам преобразовател  посто нного напр жени , содержащий полумостовой транзисторный инвертор, в диагональ которого через рабочую обмотку дроссел  включена первична  обмотка выходного трансформатора, вторична  обмотка которого через выпр ми- тель и сглаживающий фильтр соединена с нагрузкой, к которой через токоограничи- тельный элемент подключена обмотка управлени  дроссел .

Общим недостатком указанного устрой- ства  вл етс  значительный уровень внутренних помех и дополнительные потери в диодах выпр мител , обусловленных крутыми фронтами переменного напр жени  на выходе выпр мител , а также нестабилизи- рованный характер выходного напр жени .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока, содержащий инвертор, вход которого через входной вы- пр митель соединен с выводами дл  подключени  сети переменного тока, а выход через последовательно включенные рабочую обмотку дроссел  и блокирующий конденсатор - с первичной обмоткой выходного трансформатора, узел выпр млени  и фильтрации, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, зашунтированной конденсатором резонансного контура, а выход - с выводами дл  подключени  нагрузки и входом делител  выходного напр жени , усилитель сигнала рассогласовани , один из входов которого соединен с выходом делител  выходного

напр жени , а другой вход через вспомогательный делитель напр жени  - с выходом источника опорного напр жени , и выход подключен к входу генератора, управл емого напр жением, выходы которого подключены к цеп м управлени  силовых ключей инвертора напр жени .

Недостатком известного источника  вл етс  изменение спектра внутренних помех из-за изменени  частот преобразовани  инвертора напр жени .

Цель изобретени  -улучшение качества стабилизации и повышение надежности работы путем сужени  частотного спектра внутренних помех.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизирующем источнике напр жени  посто нного тока, содержащем инвертор, вход которого через входной выпр митель соединен с выводами дл  подключени  сети переменного тока, а выход через последовательно включенные рабочую обмотку дроссел  и блокирующий конденсатор - с первичной обмоткой выходного трансформатора , узел выпр млени  и фильтрации, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, зашунтированной конденсатором резонансного контура, а выход - с выводами дл  подключени  нагрузки и входом делител  выходного напр жени , усилитель сигнала рассогласовани , один из входов которого соединен с выходом делител  выходного напр жени , а другой вход через вспомогательный делитель напр жени  - с выходом источника опорного напр жени , дроссель снабжен обмоткой управлени , включенной между выходными потенциальными выводами узла выпр млени  и фильтрации и усилител  сигнала рассогласовани .

Кроме того, рабоча  обмотка дроссел  разделена на две полуобмотки, намотанные на индивидуальные магнитопроводы и включенные встречно-последовательно, а

обмотка управлени  выполнена общей дл  двух магнитопроводов.

На чертеже представлена электрическа  схема предлагаемого стабилизирующего источника напр жени  посто нного тока.

Стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока содержит инвертор 2, вход которого через входной выпр митель 1 соединен с выводами дл  подключени  сети переменного тока, а выход через последовательно включенные рабочую обмотку дроссел  3 и блокирующий конденсатор 4 - с первичной обмоткой выходного трансформатора 5, узел б выпр млени  и фильтрации, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора 5, зашунтированной конденсатором резонансного контура 11, а выход - с выводами дл  подключени  нагрузки и входом делител  9 выходного на- пр жени , усилитель 8 сигнала рассогласовани , один из входов которого соединен с выходом делител  9 выходного напр жени , другой вход через вспомогательный делитель 10 напр жени  - с выводом источника опорного напр жени , а выход - к одному из выводов обмотки управлени  дроссел  3, второй вывод которой подключен к выходному потенциальному выводу узла 6 выпр млени  и фильтрации.

В качестве входного выпр мител  может быть использован полупроводниковый мост, однополупериодна  схема выпр мител  и т.д. Инвертор напр жени  может быть собран по полумостовой схеме.

Усилитель сигнала рассогласовани  может быть реализован, например, на микросхеме КР140УД608.

Выпр митель со сглаживающим фильтром выполнен по мостовой схеме с Г-образ- ным LC-фильтром.

Устройство работает следующим образом .

При подключении к входу сети переменного тока на выходе узла 6 выпр млени  и фильтрации по вл етс  посто нное напр жение определенного уровн . При номинальном входном напр жении и номинальном токе нагрузки частота преобразовани  инвертора 2 выбрана больше, чем резонансна  частота последовательного резонансного контура, состо щего из индуктивности рабочих обмоток дроссел  3, индуктивности рассе ни  выходного трансформатора 5 и внесенной емкости конденсатора резонансного контура 11 (емкость блокирующего конденсатора 4 значительно превышает внесенную емкость конденсатора резонансного контура 11, а следовательно , из-за последовательного их включени  ею можно пренебречь.

При уменьшении входного Напр жени  уменьшаетс  напр жение на выходе узла 6

выпр млени  и фильтрации, следовательно, уменьшаетс  напр жение на неинвертирующем входе усилител  8 сигнала рассогласовани , вследствие чего увеличиваетс  ток через обмотку управлени  дроссел  3, что, в

0 свою очередь, приводит к уменьшению индуктивности рабочих обмоток дроссел  3, а следовательно, приближает резонансную частоту колебательного контура к частоте преобразовани . Поэтому амплитуда напр 5 жени  на вторичной обмотке выходного трансформатора 5 увеличиваетс , а значит, и возрастает выходное напр жение (происходит модул ци  резонансной частоты колебательного контура). При этом

0 напр жение на вторичной обмотке выходного трансформатора 5 возрастает и за счет уменьшени  индуктивности рабочих обмоток дроссел  3, включенных последовательно с первичной обмоткой выходного

5 трансформатора 5 (происходит амплитудна  модул ци  напр жени  на вторичной обмотке выходного трансформатора 5), аналогичное происходит и при увеличении тока нагрузки.

0 При увеличении входного напр жени  увеличиваетс  напр жение на выходе узла 6 выпр млени  и фильтрации, следовательно , увеличиваетс  напр жение на неинвертирующем входе усилител  8 сигнала

5 рассогласовани . Вследствие этого уменьшаетс  ток через обмотку управлени  дроссел  3, что, в свою очередь, приводит к увеличению индуктивности рабочих обмоток дроссел  3, а следовательно, удал ет

0 резонансную частоту колебательного контура от частоты преобразовани . Поэтому амплитуда напр жени  на вторичной обмотке выходного трансформатора 5 уменьшаетс , а значит, и уменьшаетс  выходное напр же5 ние (происходит модул ци  резонансной частоты колебательного контура). При этом напр жение на вторичной обмотке выходного трансформатора 5 уменьшаетс  и за счет увеличени  индуктивности рабочих об0 моток дроссел  3, включенных последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора 5 (происходит амплитудна  модул ци  напр жени  на вторичной обмотке выходного трансформатора 5), ана5 логичное происходит и при уменьшении тока нагрузки.

В случае короткого замыкани  в нагрузке выходное напр жение уменьшитс  до нул , ток через обмотку управлени  дроссел  3 прекращаетс , индуктивность рабочих обмоток увеличиваетс  до максимального значени  и ток через инвертор 2 ограничиваетс  индуктивным сопротивлением рабочих обмоток дроссел  3 на заданном уровне. При коротком замыкании в нагрузке ток инвертора не превышает допустимое значение за счет значительного индуктивного сопротивлени  в его силовой цепи переменного тока.

Таким образом, в предложенном стабилизирующем источнике напр жени  посто нного тока осуществлена стабилизаци  выходного напр жени  за счет изменени  резонансной частоты колебательного контура путем изменени  индуктивности рабочих обмоток дроссел , вход щих в резонансной контур, а также дополнительна  стабилизаци  за счет амплитудной модул ции напр жени  на вторичной обмотке выходного трансформатора путем изменени  индуктивности рабочих обмоток дроссел , включенных последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора 5, а также уменьшен спектр внутренних помех из-за работы инвертора на одной частоте преобразовани .

Изобретение позвол ет за счет введени  обмотки управлени  дроссел  улучшить качество стабилизации и повысить надежность работы путем сужени  частотного спектра внутренних помех.

Claims (2)

1. Стабилизирующий источник напр жени  посто нного тока, содержащий ин0

5

0

5

0

5

вертор, вход которого через входной выпр митель соединен с выводами дл  подключени  сети переменного тока, а выход через последовательно включенные рабочую обмотку дроссел  и блокирующий конденсатор - с первичной обмоткой выходного трансформатора, узел выпр млени  и фильтрации , вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, зашунтирован- ной конденсатором резонансного контура, а выход - с выводами дл  подключени  нагрузки и входом делител  выходного напр жени , усилитель сигнала рассогласовани , один из входов которого соединен с выходом делител  выходного напр жени , а другой вход через вспомогательный делитель напр жени  - с выходом источника опорного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  качества стабилизации и повышени  надежности работы путем сужени  частотного спектра внутренних помех , дроссель снабжен обмоткой управлени , включенной между выходными потенциальными выводами узла выпр млени  и фильтрации и усилител  сигнала рассогласовани .

2. Источник по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что рабоча  обмотка дроссел  разделена на две полуобмотки, намотанные на индивидуальные магнитопроводы и включенные встречно-последовательно, а обмотка управлени  выполнена общей дл  двух магнитопроводов.