SU789981A1 - Стабилизированный источник посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям напряжения и может быть широко использовано для питания различных радиоэлектронных устройств, к которым предъявляются повышенные требования к их весу, габаритным размерам и КПД.

Известен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий двух- попупериодный выпрямитель с удвоением сетевого напряжения переменного тока, ¹⁰ от которого питается усилитель мощности, схему управления, дополнительный источник питания схемы управления, состоящий из силоього трансформатора, выпрямителя с фильтром и микроэлектронного стабилизатора, j.

Однако наличие силового трансформатора, от которого постоянно питается схема управления, увеличивает вес и габаритные ₂₀ размеры устройства, а для стабильной работы устройства требуется дополнительно вспомогательный микроэлектронный стабилизатор, что усложняет схемное решение.

Кроме того, устройство не имеет надежной схемы защиты с отключением источника и с последующим периодическим его включением и отключением при наличии перегрузки или короткого замыкания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является источник, содержащий усилитель мощности,' входом через сетевые фильтр и выпрямитель подключенный к выходным клеммам, а выходом через выходные выпрямители, фильтры и стабилизаторы - к выходным клеммам, задающий генератор, выходом соединенный с управляющим входом усилителя мощности, а входом - с выходом параметрического стабилизатора, вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого через первый ограничительный резистор подключена к входным клеммам, а вторичная через вспомогательные выпрямитель и фильтр - к клеммам питания релаксационного генератора, содержащего последовательно соединенные зарядный ре зистор и конденсатор, подключенные параллельно клеммам питания релаксационного генератора, причем вход параметрического стабилизатора через диод и второй ограничительный резистор подсоединен к выходу одного из выходных стабилизаторов.· £2J.

Недостатки данного устройства в сложности и низкой надежности из-за большого числа коммутирующих элементов. Устройство имеет низкий КПД из-за постоянного шунтирования транзисторным ключом выпрямителя с конденсатором на выходе. Кроме того, для работы устройства необходимо наличие разнополярных источников питания, что ограничивает возможности применения устройства.

Пель изобретения - повышение КПД и надежности устройства, расширение его функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что вход параметрического стабилизатора через тиристор введенного тиристорного оптрона подсоединен к выходу вспомогательного фильтра, светодиод тиристорного оптрона подключен к выходу релаксационного генератора, а конденсатор релаксационного генератора через введенный разделительный диод - параллельно одному из транзисторов задающего генератора.

На чертеже приведена схема стабилизированного источника постоянного напряжения.

Стабилизированный источник постоянно- 3 го напряжения содержит сетевой выпрямитель 1 с фильтром, усилитель 2 мощности₍ задающий генератор 3 с параметрическим стабилизатором 4 на входе и несколько выпрямителей 5 с фильтрами на выходе, * последовательно с каждым из котор’ых соединены стабилизаторы 6. А также содержит вспомогательный трансформатор 7, первичная обмотка которого через первый ограничительный резистор 8 подсоединена к входным клеммам, вторичная обмотка трансформатора через дополнительные выпрямитель 9 и конденсатор 10 подключена к клеммам питания релаксационного генератора 11 и через тиристор тиристор- , ного оптрона 12 - к резистору 13 параметрического стабилизатора 4 и через второй ограничительный резистор 14, диод 15 - к выходу одного из стабилизаторов, светодиод тиристорного оптрона 12 подключен к выходу релаксационного генератора

789981 4 делительный диод 18 подключен параллель но транзистору 19 задающего генератора 3.

Стабилизированный источник постоянного напряжения работает следующим обра₅ зом.

При подаче питающего напряжения конденсатор 10 начинает заряжаться. Через резистор 16 одновременно происходит заряд конденсатора 17. При достижении на 10 конденсаторе 17 уровня срабатывания релаксационного генератора 11 происходит включение тиристора тиристорного оптрона 12. Постоянное напряжение конденсатора 10 через открытый тиристор тиристорно15 го оптрона 12 подается на параметрический стабилизатор 4. Задающий генератор 3 начинает генерировать прямоугольные импульсы. Под действием поступающих сигналов управления усилитель 2 мощности начинает преобразовывать постоянный ток в переменный и на выходах стабилизаторов 6 постоянного напряжения появляются напряжения.

Параметрический стабилизатор 4 начи25 нает питаться с выхода одного из стабилизаторов 6, который имеет более высокое напряжение, чем напряжение на выходе выпрямителя 9. В виду того, что потенциал анода тиристора тиристорного оптрона 12 30 становится ниже, чем его катода, последний выключается. Через диод 18 и коллектор-эмиттер транзистора 19 задающего генератора 3 происходит периодический разряд конденсатора 17 и уровень напряжения на нем при этом недостаточный для включения релаксационного генератора 11, который находится в выключенном состоянии. При перегрузке или коротком замыкании на выходе одного или нескольких стабилизаторов 6 выходные напряжения их уменьшаются. Задающий генератор 3 выключается, конденсатор 17 находится в разряженном состоянии. Усилитель 2 мощности прекращает работу, на входы стабилизаторов 6 напряжения не поступают, происходит повторный заряд конденсатора 17 через зарядный резистор 16.

Время повторного включения релаксационного генератора 11. определяется параметрами резистора 16, конденсатора 17 и его порогом срабатывания. Если на выходе отсутствует перегрузка или короткое замыкание, устройство снова начинает свою работу.

Таким образом, данное устройство pell, который содержит последовательно соединенные зарядный резистор 16 и конденсатор 17. Конденсатор 17 через раз шает те же задачи, что и известное, но оно значительно проще, не требует наличия обязательно разнополярных источни ков питания и имеет более высокой КПД, так как после выключения тиристора ти- ^: ристорного оптрона трансформатор 8 работает на холостом ходу.

S

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к эпектротехнике , в частности к преобразовател м напр жени  и может быть широко использовано дл  питани  различных радиоэлектронных устройств, к которым предъ вл ютс  повышенные требовани  к их весу, габаритным размерам и КПД. Известен стабилизированный источник .посто нного напр жени , содержащий двухпопупериодный выпр митель с удвоением сетевого напр жени  переменного тока, от которого питаетс  усилитель мощности, схему управлени , дополнительный источник питани  схемы управлени , состо щий из силового трансформатора, выпр мители с фильтром и микроэлектронного стабилизатора , 2. Однако наличие силового трансформатора , от которого посто нно питаетс  схема управлени , увеличивает вес и габаритные размеры устройства, а дл  стабильной работы устройства требуетс  дополнительно вспомогательный микроэлектронный стабилизатор , что усложн ет схемное решение. Кроме того, устройство не имеет надежной схемы защиты с отключением источника и с последующим периодическим его включением и отключением при наличии перегрузки или короткого замыкани . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  источник, содержащий усилитель мoщнocти, входом через сетевые фильтр и выпр митель подключенный к выходным клеммам, а выходом через выходные выпр мители, фильтры и стабилизаторы - к выходным клеммам , задающий генератор, выходом соединенный с управл ющим вхоДом усилител  мощности, а входом - с выходом параметрического стабилизатора, вспомогательный трансформатор, первична  обмотка которого через первый ограничительный резистор подключена к входным клеммам, а вторична  через вспомогательные вь1пр митель и фильтр - к клеммам питани  релаксационного генератора, содержащего последовательно соединенные зар дный резистор и конденсатор, подключенные пара ппельно клеммам питани  релаксационного генератора, причем вход параметрического стабилизатора через диод и второй ограничительный резистор подсоединен к выходу одного из выходных стабилизаторов .- . Недостатки данного устройства в сложности и низкой надежности из-за большого числа коммутирующих элементов . Устройство имеет низкий КПД из-за посто нного шунтировани  транзисторным ключом выпр мител  с конденсатором на выходе. Кроме того, дл  работы устройст ва необходимо наличие разнопол рных источников питани , что ограничивает возможности применени  устройства. Цель изобретени  - повышение КПЛ и надежности устройства, расширение его функциональных возможностей. Указанна  цель достигаетс  тем, что вход параметрического стабилизатора через тиристор введенного тиристорного оптрона подсоединен к выходу вспомогатель ного фильтра, светодиод тиристорного оптрона подключен к выходу релаксационного генератора, а конденсатор релаксационного генератора через введенный разде лительный диод - параллельно одному из транзисторов задающего генератора. На чертеже приведена схема стабилизированного источника посто нного напр жени . Стабилизированный источник посто нно го напр жени  содержит сетевой выпр ми тель 1 с фильтром, усилитель 2 мощност задающий генератор 3 с параметрическим стабилизатором 4 на входе и несколько выпр мителей 5 с фильтрами на выходе, последовательно с каждым из которых соединены стабилизаторы 6. А также содержит вспомогательный трансформатор 7 первична  обмотка которого через первый ограничительный резистор 8 подсоединена к. входным клеммам, вторична  обмопса трансформатора через дополнительные выпр митель 9 и конденсатор 10 подключена к клеммам питани  релаксационного генератора 11 и через тиристор тиристор ного оптрона 12 - к резистору 13 параметрического стабилизатора 4 и через второй ограничительный резистор 14, дио 15 - к выходу одного из стабилизаторов светодиод тиристорного оптрона 12 подкл чен к выходу релаксационного генератора 11, который содержит последовательно соединенные зар дный резистор 16 и кон денсатор 17. Конденсатор 17 через разделительный диод 18 подключен параллель но транзистору 19 задающего генератора 3. Стабилизированный источник посто нного напр жени  работает следуюпшм образом . При подаче питающего напр жени  конденсатор 10 начинает зар жатьс . Через резистор 16 одновременно происходит зар д конденсатора 17. При достижении на конденсаторе 17 уровн  срабатывани  релаксационного генератора 11 происходит включение тиристора тиристорного оптрона 12. Посто нное напр жение конденсатора 1О через открытый тиристор тиристорного оптрона 12 подаетс  на параметрический стабилизатор 4. Задающий генератор 3 начинает генерировать пр моу1;ольные импульсы. Под действием поступагощих сигналов управлени  усилитель 2 мощности начинает преобразовывать посто нный ток в переменный и на выходах стабилизаторов 6 посто нного напр жени  по вл ютс  напр жени . Параметрический стабилизатор 4 начинает питатьс  с выхода одного изстабилизаторов 6, который имеет более высокое напр жение, чем напр жение на выходе выпр мител  9. В виду того, что потенциал анода тиристора тиристорного оптрона 12 становитс  ниже, чем его катода, последний выключаетс . Через диод 18 и коллектор-эмиттер транзистора 19 задающего генератора 3 происходит периодический разр д конденсатора 17 и уровень напр жени  на нем при этом недостаточный дл  включени  релаксационного генератора 11, который находитс  в выключенном состо нии . При перегрузке или коротком замыкании на выходе одного или нескольких стабилизаторов 6 выходные напр жени  их уменьшаютс . Задающий генератор 3 выключаетс , конденсатор 17 находитс  в разр женном состо нии. Усилитель 2 мощности прекращает работу, на входы стабилизаторов 6 напр жени  не поступают , происходит повторный зар д конденсатора 17 через зар дный резистор 16. Врем  повторного включени  релаксационного генератора 11, определ етс  параметрами резистора 16, конденсатора 17 и его порогом срабатывани . Если на выходе отсутствует перегрузка или короткое замыкание, устройство снова начинает свою работу. Таким, образом, данное устройство решает те же задачи, что и известное, но оно значительно проше, не требует наличи  об зательно разнопол рных источников питани  и имеет более высокой КПЛ, так как после выключени  тиристора тиристорного оптрона трансформатор 8 работает на холостом ходу. Формула изобретени  Стабилизированный источник посто нно го напр жени , содержащий усилитель мощ ности, входом через сетевые фильтр и выпр митель подключенный к входным клеммам, а выходом через выходные выпр мители , фильтры и стабилизаторы - к выходным клеммам, задающий генератор, выходом соединенный с управл ющим входом усилител  мощности, а входом с выходом параметрического стабилизатора, вспомогательный трансформатор, первична обмотка которого через первый ограничительный резистор подключена к входным клеммам, а втора  через вспомогательны выпр митель и фильтр - к клеммам питани  релаксационного генератора, состо щего из последовательно соединенных зар дного резистора и конденсатора, поакпюченных параллельно клеммам питани  релаксационного генератора, причем вход параметрического стабилизатора чарез диод и второй ограничительный резистор подсоединен к выходу одного из выходных стабилизаторов, отлич а ющ и йс  гам, что, с целью повышени  КПД, надежности и расширени  функциональных возможностей , вход параметрического стабилизатора через тиристор введенного тиристорного оптрона подсоединен к выходу всп( могате/шного фильтра, светодиод тиристорного оптрона подключен к выходу релаксационного генератора а конденсатор релаксационного генератора через введенный разделительный диод - параллельно одному из транзисторов задающего генератора, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Электроника, 1977, том. 50, Н. 7, с. 51-57, рис. 3.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 600546, кл. Q 05 F 1/56, 1979.