SU532943A1 - Импульсный стабилизированный источник посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области электрорадиотехники и может быть использовано , Б частности, в качестве преобразовател  посто нного нестабилизированного напр жени  в посто нное стабилизированное напр жение с гальванической разв зкой между ними дл  питани  средств автоматики и радиотехники.

Известны импульсные стабилизированные источники посто нного напр жени , содержащие промежуточный преобразователь с дополнительным трансформатором типа магнитного усилител  и обеспечивающие гальваническую разв зку между первичной и вторичной цеп ми.

Однако такое построение источника питани  усложн ет устройство в целом, увеличивает стоимость его изготовлени  и последующей эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением к предложенному  вл етс  импульсный стабилизированный источник посто нного напр жени , содержащий автогенераторный индуктившлй накопитель, во вторичную обмотку которого включен однополупериодный выпр митель с емкостным фильтром и блок стабилизации напр жени , подключенный к выходу .

Однако этот источник имеет большой вес и габариты, а также ограниченную область применени .

Целью изобретени   вл етс  снижение массы и габаритов источника и расширение его функциональных возможностей.

Дл  этого индуктивный накопитель снабжен дополнительной обмоткой, подключенной через диод к конденсатору, причем встречно-параллельно диоду подключен тиристор, управл ющий вход которого соединен с выходом блока стабилизации напр жени .

На чертеже представлена принципиальна  схема предложенного источника.

Он содержит индуктивный накопитель 1, выполненный в виде многообмоточного трансформатора 2, первична  обмотка 3 которого через ключевой транзистор 4 подключаетс  к нестабилизированному источнику питани  Е с напр жением . Обмотка 5 с резистором 6, диодом 7 и конденсатором 8 создают цепь положительной обратной св зв. обеспечивающей импульсный ключевой режим устройства. Резистор 9 с конденсатором 8 создают цепь, определ ющую врем  между импульсами (элементы 2-9 устройства образуют схе му блокинг-генератора). Выходна  рабоча  обмотка 1О подключена к однополупериодно му выпр мителю на диоде 11 и емкостному фильтру на конденсаторе 12. Усилитель 13 и св занный с ним управл емый по частоте генератор импульсов 14 совместно с резисторами 15, 16, 17, стабилитроном 18 и тиристором 19 образуют блок стабилизации 20 выходного напр жени  U . Выходна  вспомогательна  обмотка 21 трансформатора 2 совместно с диодом 22 и конденсатором 23 образуют выпр митель технологического напр жени . Тиристор 19  вл етс  исполнительным элементом цепи стабилизирующей отрицательной обратной св зи, управл етс  от генератора импульсов 14 и подключен антипара лелыю диоду 22 выпр мител  технологического напр жени . Усилитель 13 и генератор импуль сов 14 подключены к выходному напр жению , хот  при необходимости дл  этого может быть выполнен дополнительный выпр митель , построенный по аналогии с основным выпр мителем. При включении напр жени  пита1ш  Е за счет базового тока через резистор 9 открываетс  транзистор 4 и развиваетс  блокинг-процесс. На обмотках трансформатора 2 возникает импульс напр жени , пол рность которого указана на чертеже. При этом через диод 22 течет ток, зар жающий конденсатор 23 (дл  уменьшени  пусковых импульсных токов последовательно с диодом 22 может быть включен резистор). Пол рность напр же1ш  на конденсаторе 23 соот ветствует обозначени м на чертеже. Тиристор 19 находитс  под обратным напр же1та ем, близким к нулю. По окончании блокингпроцесса за счет энергии, накопленной в трансформаторе 2, на всех его обмотках возникает э.д.с. самоиндукции, пол рность которой обратна указанной на чертеже. Через диод 11 протекает ток, зар жающий конденсатор 12, в это врем  диод 22 закрываетс , тиристор 19 остаетс  закрытым После того, как энерги , запасенна  в тран форматоре 2, будет передана конденсатору 12, напр жение на обмотках трансформатора 2 упадет : до нул . Через некоторое вре м , определ емое посто нной времени цепи резистор 9 - конденсатор 8 и напр жением оставшимс  на конденсаторе 8 после преды дущего блокинг-процесса (О,5-1,5 в, в зависимости от типа диода 7, или 0,7-3 в и более, если вместо диода использован стабилитрон , включенный соответствующим обраом ) блокинг-процесс повторитс . Частота ледовани  импульсов блокинг-проаесса долна быть такой, чтобы выходное напр жение на конденсаторе 12 было меньше ми1-1Имально допустимого. Дальнейшее увепиЛвн е частоты и выходного напр жени  достигаетс  за счет обратной св зи. Происходит это следующим образом. Поскольку выходное напр жение меньше номинального , со схемы сравнени , образованной резисторами 15, 16, 17 и стабилитроном 18, на вход усилител  13 поступает определенна  разность потенциалов, котора  после усилени  воздействует на управл емый по частоте генератор импульсов 14. Генератор импульсов 14 вырабатывает выходные импульсы, запускающие тиристор 19 с повышенной частотой и выходное нап р жение (J увеличиваетс  до минимального. Если выходное напр жение превышает номинальное , напр жение со схемы сравнени  и с выхода усилител  13 мен ет знак (уменьшаетс  или увеличиваетс , в зависимости от особенностей схемы усилител  13 и генератора импульсов 14), что приводит к уменьшению частоты генератора импульсов 14 и затем к уменьшению выходного напр жени  до номинального. Запуск источника с помощью тиристора 19 происходит следующим образом. Тиристор 19, открыва сь, подключает обкладку конденсатора 2.3, имеющую положительный потенциал , к выводу обмотки 21, отмеченному на чертеже точкой. Пол рность подключени  зар женного конденсатора 23 к обмотке 21 соответствует пол рности импульса напр жени  на обмотке, возникающего во врем  блокинг-ггроцесса. Импульс напр жешет . возникающий на обмотке 21, трансформируетс  в остальные в соответствии с пол рностью, указанной на чертеже. Транзистор 4 открываетс  , и начинаетс  новый блокинг-процесс. Тиристор 19 закрываетс , открываетс  диод 22 и происходит подзар д конденсатора 23. Вместо резисторов 15, 16 (илисовмесгио с ними) может быть использован потенциометр , что позвол ет регулировать выходное напр жение в заданных пределах с его стабилизацией. Отсутствие в блоке стабилизации 20 резисторов 15, 16, 17 и стабилитрона 18 и усилител  6 позвол ет путем изменени  частоты генератора импульсов 14, например, с помощью ручного органа регулировать выходное напр жение, сохранив основной принцип работы источника запуск по цепи вторичной обмотки 21 трано форматора 2. При необходимости на трансформаторе 2 могут быть размещены дополнительные обмотки и построены выпр мители по анало гии с основным выпр мителем. При этом выходные напр жени  этих выпр мителей будут обладать достаточно хорошей стабиль ностью, хот  и уступающей стабильности основного выпр мител . Стабилизаци  происходит потому, что всплеск э.д.с. самоиндукции на обмотке 10 стабилизируетс  (огничиваетс ) напр жением на конденсаторе 12, т.е. выходным напр жением U , В результате напр жение э.д.с. самоиндукции на остальных обмотках также стабилизируетс . 5 3 Формула обретени  Импульсный стабилизированный источник посто нного напр жени , содержащий автогенераторный индуктивньзй накопитель, во вторичную обмотку которого включен однополупериодный выпр митель с емкостным фильтром, и блок стабилизации напр жени , подключенный к выходу, отличающийс  тем, что, с целью сш1же1ш  ма1ссы и габаритов источника и расширени  его функциональных возможностей, индуктивный накопитель снабжен дополнительной обмоткой, подключенной через диод к конденсатору, причем встречно-параллельно диоду подключен тиристор, управл ющий вход которого соединен с выходом блока стабилизации напр жени .

Г7- :Я-t -о- и О +U J