Блок электропитания

 

Блок электропитания, относиться к области электрорадиотехники, а именно к устройствам электропитания радиоаппаратуры и может быть использован в бестрансформаторных маломощных блоках электропитания аппаратуры связи. Техническим результатом является уменьшения числа полупроводниковых приборов и расширения функциональных возможностей, за счет использования стабилитронов не только для стабилизации напряжения, но и его выпрямления. Ил.2.

Полезная модель относиться к области электрорадиотехники, и может быть использована в бестрансформаторных маломощных блоках электропитания аппаратуры связи.

Сетевые блоки электропитания малой мощности с гасящим конденсатором применяются в радиоэлектронной радиоаппаратуре.

Известен Параметрический стабилизатор напряжения на полупроводниковых приборах и магнитных усилителях. ИВАНЧУК Б.Н. и др. Москва, «ЭНЕРГИЯ», 1971, с.66, 67, рис.1.25 (а).

Стабилизатор напряжения состоит из мостового выпрямителя и стабилитронов, а также балансного сопротивления, шунтирующего конденсатора и шунтирующего сопротивления, при этом стабилизатор имеет гальваническую развязку выхода блока стабилизатора с сетью.

Недостатком прототипа является то, что он обеспечивает стабилизацию напряжения, но не обеспечивает его выпрямления. Причем он имеет такой существенный недостаток, как наличие гальванической связи выхода стабилизатора с сетью и др.

Целью полезной модели является уменьшить число элементов в схеме и расширить функциональные возможности, за счет использования стабилитронов не только для стабилизации напряжения, но и его выпрямления.

Поставленная цель достигается тем, что блок электропитания состоящий из мостового выпрямителя и стабилитронов, при этом мостовой выпрямитель выполнен на диодах VD1, VD2 и стабилитронах VD3, VD4 соединенных между собой по мостовой схеме, причем первый вход выпрямителя через балансный конденсатор подключен к средней точке мостовой схемы выпрямителя, а второй вход подключен к точке соединения диода со стабилитроном, при этом выход выпрямителя первым выходом подключен к точке соединения стабилитронов, а вторым выходом к точке соединения диодов.

На Фиг.1 представлена блок-схема блока электропитания.

Входная часть блока электропитания содержит балластный конденсатор С1 и мостовой выпрямитель из диодов VD1, VD2 и стабилитронов VD3, VD4.

На Фиг.2 приведена осциллограмма выходного напряжения диодно-стабилитронного выпрямителя. (Когда напряжение на выходе превышает напряжение стабилизации стабилитрона, в противном случае он работает как обычный диод).

От начала положительного полупериода тока через конденсатор С1 до момента t1 стабилитрон VD3 и диод VD2 открыты, а стабилитрон VD4 и диод VD1 закрыты. В интервале времени t1t3 стабилитрон VD3 и диод остаются открытыми, а через открывшийся стабилитрон VD4 проходит импульс тока стабилизации. Напряжение на стабилитроне VD4 равно его напряжению стабилизации Uст.

Импульсный ток стабилизации, являющийся для диодно-стабилитронного выпрямителя сквозным, минует нагрузку, которая подключена к выходу моста. В момент t2 ток стабилизации достигает максимума, а в момент t3 равен нулю. До окончания положительного полупериода остаются открытыми стабилитрон VD3 и диод VD2. В момент t4 завершается положительный и начинается отрицательный полупериод, от начала которого до момента t5 уже стабилитрон VD4 и диод VD1 открыты, а стабилитрон VD3 и диод закрыты. В интервале времени t5t7 стабилитрон VD4 и диод VD1 продолжают оставаться открытыми, а через стабилитрон VD3 при напряжении Uст проходит сквозной импульс тока стабилизации, отрицательного полупериода, остаются открытыми стабилитрон VD4 и диод VD1.

На этом цикл работы диодно-стабилитронного выпрямителя завершается и рассмотренный процесс повторяется в течение следующего электрического периода в сети.

Таким образом, через стабилитроны VD3, VD4 от анода к катоду проходит выпрямленный ток, а в противоположном направлении - импульсный ток стабилизации. В интервалы времени t1t3 и t5t7 мгновенное значение напряжения стабилизации изменяется не более чем на единицы процентов. Значение переменного тока на входе моста VD1-VD4 в первом приближении равно отношению напряжения сети к емкостному сопротивлению балластного конденсатора С1.

Работа блока электропитания без балластного элемента (конденсатора), ограничивающего значение сквозного тока, невозможна. В функциональном отношении они неразделимы и образуют единое целое.

Для ограничения броска тока через диоды и стабилитроны моста в момент включения в сеть последовательно с балластным конденсатором следует включить токоограничивающий резистор сопротивлением несколько десятков Ом, а для разрядки конденсатора после отключения от сети параллельно-резистор сопротивление сотни кОм (на Фиг.1 не показано).

Разброс значений Uст однотипных стабилитронов составляет примерно 10%, что приводит к возникновению дополнительной пульсации выходного напряжения с частотой питающей сети. Амплитуда напряжения пульсации пропорциональная различию значений Uст стабилитронов VD3, VD4.

Таким образом, в полезной модели предложено усовершенствовать традиционный мостовой выпрямитель такого блока заменой двух диодов стабилитронами. Это позволяет уменьшить число полупроводниковых приборов, а также использовать стабилитроны не только для стабилизации напряжения, но и его выпрямления.

Блок электропитания, состоящий из мостового выпрямителя и стабилитронов, отличающийся тем, что мостовой выпрямитель выполнен из диодов VD1, VD2 и стабилитронов VD3, VD4, соединенных между собой по мостовой схеме, причем первый вход выпрямителя через балансный конденсатор подключен к средней точке мостовой схемы выпрямителя, а второй вход подключен к точке соединения диода со стабилитроном, при этом выход выпрямителя первым выходом подключен к точке соединения стабилитронов, а вторым выходом к точке соединения диодов.



 

Похожие патенты:

Устройство стабилизации напряжения относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в качестве устройства стабилизации напряжения бесконтактных синхронных трехфазных электрических автономных генераторов переменного тока, возбуждаемых от поля постоянных магнитов. Технический результат: повышение точности и скорости регулирования, а также минимизация массогабаритных показателей бесконтактных синхронных генераторов переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, определяемая снижением энергии источника питания.

Мощный полупроводниковый прибор для высокочастотного переключения для применения в высокочастотных преобразователях радиоэлектронной и радиотехнической аппаратуры. Основной технической задачей предложенной полезной модели мощного полевого транзистора является повышение частотных и динамических свойств, токовых и температурных характеристик, надежности мощных полупроводниковых приборов для высокочастотного переключения на основе транзисторно-диодных интегральных сборок.
Наверх