Схема питания электронной аппаратуры

Полезная модель относится к области преобразовательной техники и может быть использована в качестве схемы питания электронной аппаратуры при частых настройках величины напряжения. Схема питания содержит последовательно соединенные входные зажимы, подключенные к сети, устройство регулирования выходного напряжения, содержащее R-C цепь, состоящую из последовательно соединенных регулируемых резистора и конденсатора, однофазную схему выпрямления, сглаживающий фильтр и выходные зажимы, к которым подключается электронная аппаратура. Применение последовательной R-C цепи в качестве устройства регулирования выходного напряжения позволяет производить настройку напряжения в любом режиме эксплуатации схемы питания.

Полезная модель относится к области преобразовательной техники и может быть использована в качестве схемы питания электронной аппаратуры малой мощности при частых настройках величины напряжения.

Известна схема питания электронной аппаратуры, содержащая трансформатор и мостовую однофазную схему выпрямления [1]. Данная схема проста и надежна, однако качество выпрямленного напряжения является низким.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой модели является схема питания электронной аппаратуры, содержащая трансформатор, однофазную схему выпрямления и сглаживающий фильтр [2]. Схема характеризуется высоким качеством выходного напряжения и получила широкое распространение в различных областях, однако при необходимости изменения величины выпрямленного напряжения трансформатор должен работать в режиме автотрансформатора, что удорожает схему.

Требуемый технический результат заключается в обеспечении возможности изменения выходного напряжения за счет использования R-C цепи с регулируемыми элементами под нагрузкой.

Требуемый технический результат достигается тем, что в схеме питания электронной аппаратуры, содержащей последовательно соединенные входные зажимы, устройство регулирования выходного напряжения, однофазную мостовую схему выпрямления, сглаживающий фильтр, в качестве устройства регулирования выходного напряжения применена последовательная R-C цепь из регулируемого резистора R и регулируемого конденсатора, при этом указанная цепь включена последовательно между входными зажимами и входом однофазной мостовой схемы выпрямления.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема питания электронной аппаратуры.

Схема питания содержит последовательно соединенные входные зажимы 1, подключенные к сети (не показана), устройство регулирования величины выходного напряжения 2, однофазную мостовую схему выпрямления 3, сглаживающий фильтр 4 и выходные зажимы 5, к которым подключается электронная аппаратура (не показана). Устройство регулирования величины выходного напряжения 2 содержит последовательную R-С цепь, содержащую регулируемый резистор R 2-1 и регулируемый конденсатор С 2-2, которая включена последовательно между входными зажимами 1 и входом однофазной мостовой схемы 3, к выходу которой подключен сглаживающий фильтр 4 в виде конденсатора, к обмоткам которого подключены выходные зажимы 5 соответствующей

полярности. При любом токе нагрузки, который является постоянным током имеем

где I₂ - действующее значение тока перед схемой выпрямления;

I_н - выпрямленный ток или ток нагрузки.

С учетом тока I ₂ падение напряжения на регулируемом резисторе 2-1 и регулируемом конденсаторе равны

где r - величина сопротивления резистора 2-1;

x_C - емкостное сопротивление конденсатора 2-2;

U_r - падение напряжения на резисторе 2-1;

U_C - падение напряжения на емкостном сопротивлении конденсатора 2-2;

f - частота сети;

С - емкость конденсатора 2-2.

С учетом уравнений системы (2) суммарное падение напряжения на устройстве регулирования величины выходного напряжения 2 равно

где U₂ - падение напряжения на указанном устройстве.

С учетом падения напряжения величина напряжения перед схемой выпрямления 3 будет равна

где U_c - напряжение сети;

U₃ - переменное напряжение на входе схема выпрямления 3 является однофазной мостовой, для которой коэффициент схемы по напряжению равен

где U₀ - выпрямленное напряжение на входе сглаживающего фильтра 4;

к_схU - коэффициент схемы выпрямления по напряжению.

Таким образом, при любом токе нагрузки величина выходного напряжения U ₀ на выходных зажимах 5 будет зависеть от положения регуляторов резистора 2-1 и конденсатора 2-2 устройства регулирования величин выходного напряжения 2, при этом все элементы принципиальной электрической схемы серийно выпускаются отечественной промышленностью.

Схема питания электронной аппаратуры работает следующим образом. При подключении сети к входным зажимам 1 и нагрузки к выходным

зажимам 5 в схеме будет протекать ток, под действием которого в устройстве регулирования выходного напряжения 2 образуются падения напряжения, величины которых определяются равенствами системы (2). Разность напряжений (4) поступает на вход однофазной мостовой схемы выпрямления 3, где преобразуется в постоянное напряжение. Пульсации выпрямленного напряжения фильтруется в сглаживающем фильтре 4 и на выходных зажимах 5 образуется постоянное напряжение. Пульсации выпрямленного напряжения фильтруются в сглаживающем фильтре 4 и на выходных зажимах 5 образуется постоянное напряжение заданного качества. Если измененное напряжение на выходных зажимах 5 будет отличаться от расчетного, то необходимо с помощью регулируемого резистора 2-1 и регулируемого конденсатора 2-2 устройства регулирования величины выходного напряжения 2 выставляется требуемое значение напряжения на выходных зажимах 5.

Таким образом, используемая последовательная R-C цепь выполняет роль устройства регулирования величины выходного напряжения, а применение указанной цепи позволяет производить настройку напряжения в любом режиме эксплуатации схем питания.

Источники принятые во внимание

1. Грумбина А.Б. Электрические машины и источники питания радиоэлектронных устройств М., Энергоатомиздат, 1990, стр.156, рис.5.9.

2. Багуц В.П., Ковалев Н.П., Костроминов А.М. Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи М., Трансмаш, 1991, стр.38, рис.3.1.

Схема питания электронной аппаратуры, содержащая последовательно соединенные входные зажимы, устройство регулирования величины выходного напряжения, однофазную мостовую схему выпрямления, сглаживающий фильтр и выходные зажимы, причем входные зажимы подключены к сети, отличающаяся тем, что в качестве устройства регулирования величины выходного напряжения применена последовательная R-C цепь из регулируемого резистора R и регулируемого конденсатора С, при этом указанная цепь включена последовательно между входными зажимами и входом однофазной мостовой схемы выпрямления.