Источник постоянного напряжения

 

ИСТОЧНИК .ПОСТОЯННОГО НАП- , РЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные первичный источник переценного напряжения, трансформатор, выпрямитель и фильтр с конденсатором, разрядный блок, подключенный между выходными шинами источника и состоящий из последовательно включенных разрядного резистора и коммутирующего элемента, о т л и ч .а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения на . дежности работы путем уменьшения времени спадания выходного напряже ния при выключении, в него введены вспомогательный выпрямитель и два резистора смещения, на магнитопровод трансформатора нанесена дополнительная вторичная обмотка, а коммутирующий элемент разрядного блока выполнен в виде транзисторного ключа, причем эмиттер последнего соединен с одной из -выходных шин источника, а коллектор - с соответствующим .выводом разрядного резистора, резисторы смещения включены последовательно между базой транзисторного ключа и другой выходной шиной источника, вход вспомогательного выпрямителя подключен к дополнительной вторичной обмотке трансформатора, база транзисторного ключа.соединена с полюсом закрывакицей полярности вспомогательного выпрямителя, а общая точка резисторов смещения подключена к его противоположному полюсу. СП о: vi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(Д) Н 02 M 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3447426/24-07 (22) 04.06.82 (46) 30.10.83. Вюл. М 40 (72) В.Н.Скачко (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 770022336633, кл. и 05 1 1/56, 1978.

2. Стабилизированный выпрямитель на полупроводниковых приборах

ВСП-50. Техническое описание, инструкция по эксплуатации и паспорт. Минис. терство радиопромышленности СССР, 1966. (54)(57) ИСТОЧНИК .ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные первичный источник пере- . ° менного напряжения, трансформатор, выпрямитель и фильтр с конденсатором, разрядный блок, подключенный между выходными шинами источника и состоящий иэ последовательно включенных разрядного резистора и коммутирующего элемента, о т л и ч .а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения наÄÄSUÄÄ 1051 671 А дежности работы путем уменьшения времени спадания выходного напряжения при выключении, в него введены вспомогатель ный выпрямитель и два резистора смещения, на магнитопровод трансформатора нанесена дополнительная вторичная обмотка, а коммутирующий элемент разрядного блока выполнен в виде транзисторного ключа, причем эмиттер последнего соединен с одной из выходных шин источника, а коллектор — с соответствующим .выводом разрядного резистора, резисторы смещения включены последовательно между базой транзисторного ключа и другой выходной шиной источника, вход вспомогательного выпрямителя Q подключен к дополнительной. вторичной обмотке трансформатора, база транзисторного ключа соединена с полюсом закрывающей полярности вспомогательного выпрямителя, а общая точка резисторов смещения подключена к его противоположному полюсу.

1051671

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах вторичного электроснабжения, к которым предъявляется требование быстрого спадания выходного напряжения. 5

Известен источник постоянного напряжения, содержаций транзисторный регулирующий элемент последовательного типа, конденсатор, включенный между выходными шинами источни- 10 ка, раз рядный блок, подключенный параллельно конденсатору и состоящий из последовательно включенных вспомогательного транзисторного каскада и усилителя, блок сравнения, входы 15

-которого соединены с общим выходом источника и выходом блока опорного напряжения, а выход подключен к управляющим входам транзисторного регулируюцего элемента и вспомогательного транзисторного каскада L1 ).

Недостаток известного устройства связан с узкой областью практического использования, поскольку принятое в нем техническое решение ло шунтированию выходного конденсатора оказывается применимым только в структуре линейного компенсационного стабилизатора со строго определенным включением транзисторного регулируюцего элемента и непримени-. мым в случае установки на входе устройства трансформатора или статического преобразователя с выпрямителем.

Наиболее близким к предлагаемому является источник постоянного напряжения, содержаций последовательно включенные первичный источник переменного напряжения, трансформатор, выпрямитель, фильтр с конденсатором, 40 линейный компенсационный стабилизатор и выходной конденсатор, разрядный блок, подключенный между выходными шинами источника и состоящий из последовательно включенных разряд-45 ного резистора и коммутируюц1его элемента в виде тумблера Г2).

Недостаток указанного устройства определяется существенной задержкой 50 разряда выходного конденсатора. Эта, задержка обусловлена тем, что процессы выключения источника и коммутация разрядного резистора, осуществляемые одним и тем же тумблером, происходят неодновременно. Сначала 55 отключается первичное питание, а затем, спустя некоторое время между размыканием и замыканием соответствующих пар контактов тумблера, производится разряд конденсатора. Кро- 60 ме того, в известном устройстве разрядный блок может оказаться вообще невведенным в действие, если снятие первичного питания производится не тумбером, а иначе (внешним отключением сети, которое может произойти и вне плана, внезапно ).

Цель изобретения — повышение надежности работы путем уменьшения времени спадания выходного напряжения при выключении.

Поставленная цель достигается тем, что в источник постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные первичный источник переменного напряжения, трансформатор, выпрямитель и фильтр и конденсатором, разрядный, блок, подключенный между выхси ными шинами источника и состоящий из последовательно. включенных разрядного резистора и коммутирующего элемента, введены вспомогательный выпрямитель и два резистора смещения, на магнитопровод трансформатора нанесена дополнительная. вторичная обмотка, а ком.— мутирующий элемент разрядного блока выполнен в ниде транзисторного ключа, причем эмиттер последнего соединен с одной из выходных шин источника, а коллектор — с соответствующим выводом разрядного резистора, резисторы смещения включены последовательно между базой транзисторного ключа и другой выходной шиной источника, вход вспомогательного выпрямителя подключен к дополнительной вторичной обмотке трансформатора, база транзисторного ключа соединена с полюсом закрывающей полярности вспомогательного выпрямителя, а общая точка резисторов смещения подключена к его противоположному полюсу.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Силовой тракт устройства составляет последовательно включенные первичный источник 1 переменного напряжения (сеть или статический преобразователь с прямоугольной формой выходного напряжения ), трансформатор

2 с первичной 3 и основной вторичной

4 обмотками, основной выпрямитель

5, фильтр 6 с выходным конденсатором

7 ° Выходное напряжение источника снимается с шин 8 и 9.

Между шинами 8 и 9 параллельно конденсатору 7 подключен разрядный ,блок 10, состоящий из последовательно включенных резистора 11 и транзисторного ключа 12. Между базой транзисторного ключа 12 и шиной 8 включены последовательно резисторы смещения 13 и 14. Управление ключом

12 осуществляется напряжением вспомогательного выпрямителя 15, вход которого подключен к дополнительной вторичной обмотке 16 трансформатора

2.

Устройство работает следующим образом.

1051671

Составитель Л.Морозов

Редактор !О.Середа ТехредЖ. Кастелевич Корректор C.Патрушева

Заказ 8684/55 Тираж 687 Подписное

BHHHtIM Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r..jjæãîðoä, ул. Проектная, 4

Разрядный блок 10 вступает в работу в момент выключения источника..

Так как вспомогательный выпрямитель

15 нагружен на низкоомный резистор

14, после него не требуется устанавливать фильтр, как это сделано для основного выпрямителя 5. B связи с этим напряжение на выходе выпрямителя 15 исчезает с прекращением работы трансформатора 2 сразу же, в то время как напряжение на выходе фильтра 6 (на выходе источника) понижается по мере разряда конденсатора 7. Но разряд конденсатора 7 происходит не только (и не столько) через нагрузку, а и (причем преимущественно jчерез транзисторный ключ

12, который с момента прекращения работы выпрямителя 15 открыт (насыщенным ) эа счет базового тока через резисторы 13 и 14. Таким образом, получается электронное шунтирование выхода источника при его выключении.

При наличии трехфазного исполнения первичного источника 1 переменного. напряжения первичная 3, основная 4 и дополнительная 16 обмотки трансформатора 2 выполняются иэ трех секций, а основной 5 и вспомогательный 15 выпрямители по схеме Ларионова.

В случае реализации источника 1 переменного напряжения в виде стабилизированного (например, с помощью широтно-импульсной модуляции) статИческого преобразователя подключать вспомогательный выпрямитель 15 к трансформатору 2 без фильтра не представляется возможным, а установка такого фильтра неизбежно привела бы к снижению быстродействыя разрядного блока 10. Поэтому в данном случае оказывается целесообразным использование перед вспомогательным выпрямителем 15 маломощного модулятора, управляемого импульсами с выхода блока управления преобразова10 теля.

Предлагаемый источник постоянного напряжения выгодно отличается от известных тем, что в нем производится автоматическое шунтирование выхода в момент выключения (причем независимо от способа выключения ), существенно сокращающееся время спадания выходного напряжения.

В процессе выключения источника, по ходу уменьшения напряжения на конденсаторе фильтра 6, ток базы транзисторного ключа 12 уменьшается и он может выйти из состояния насы-, щения, вследствие чего скорость разряда конденсатора 7 уменьшается.

Во избежание этого можно вместо резистора 13 смещения испольэовать

1токостабилизирующий, элемент, в простейшем случае — полевой транзистор с закороченным затвором и истоком, или в качестве ключа 12 испольэовать

1 тиристор. Увеличить эффект шунтирования выхода источника можно еще и путем выполнения ключа 12 на составном транзисторе.