Стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры стабилизированным напряжением. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение весогабаритных показателей. На вход выпрямителя 1 поступает переменное входное напряжение, которое после выпрямления сглаживается фильтром 2 и поступает для питания усилителей 3 и 4 мощности. С выхода генератора 7 прямоугольные импульсы поступают на вход усилителя 3 мощности непосредственно, а на вход усилителя 4 мощности - через цепь 12 сдвига фазы и узел 14 согласования, на который поступает также сигнал с выхода узла 13 обратной связи. В результате на вход усилителя 4 мощности поступают широтно-модулированные импульсы. Напряжение на входе фильтра 10 определяется амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 9 в момент возникновения импульса на выходе трансформатора 6 и амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 8 в момент возникновения паузы на выходе трансформатора 6. Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи широтно-импульсной модуляции, что повышает КПД и улучшает массогабаритные показатели. С целью обеспечения симметричного режима работы трансформаторов 5 и 6, что также приводит к увеличению КПД, усилители 3 и 4 мощности выполнены по двухтактной схеме. 3 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПЫьЛИК (19) (1И (5g < С 05 F i/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4204809/24-07 (22) 27 ° 02.87 (46) 07.04.89. Бюл. Р 13 (72) С.О.Козлов (53) 621.316.?22,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 53?335, кл. Я 05 F 1/46, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 714374, кл. С 05 F 1/46, 1978. (54) СТАБИПИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры стабилизированным напряжением.

Цель изобретения — повьппение КПД и улучшение массогабаритных показателей. На вход выпрямителя 1 поступает переменное входное напряжение, которое после выпрямления сглаживается фильтром 2 и поступает для питания усилителей 3 и 4 мощности. С выхода генератора 7 прямоугольные импульсы поступают на вход усилителя 3 мощности непосредственно, а на вход усилит . ля 4 мощности — через цепь 12 сдвига фазы и узел 14 согласования, на который поступает также сигнал с выхода узла 13 обратной связи. В результате на вход усилителя 4 мощности поступают широтно-модулированные импульсы.

Напряжение на входе фильтра 10 определяется амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 9 в момент возникновения импульса на выходе трансформатора 6 и амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 8 в момент возникновения паузы на выходе трансформатора 6. Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи широтно-импульсной модуляции, что лааьюает елД л улучшает массагаса- Q) ритные показатели. С целью обеспечения симметричного режима работы транс- 1 форматоров 5 и 6, что также приводит к увеличению КПД, усилители 3 и 4 мощности выполнены по двухтактной схеме. 3 ил.

1471180

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры стабилизированным напряжением.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей.

На фиг. 1 представлена структур-. ная схема предложенного стабилизато- 10 ра; на фиг. 2 и 3 — эпюры напряжений на обмотках трансформаторов и на входе фильтра.

Стабилизатор содержит выпрямитель

1 с фильтром 2, вход которого подклю- чен к входным выводам, а выход — к входам питания усилителей 3 и 4 мощности. Усилители 3 и 4 мощности выполнены по схеме двухтактного преобразо- 20 вателя с выходными трансформаторами .5 и б. Вторичные обмотки трансформа" торов 5 и б подключены к входам выпрямительного узла 7, выполненного в". виде двух мостовых выпрямителей 8 и

9, выходы которых соединены между собой и подключены к входу фильтра 10 выходом соединенного с выходными выводами. Генератор 11 прямоугольных импульсов подключен к управляющему входу усилителя 3 мощности и к входу цепи 12 сдвига фазы. Узел 13 обратной связи, осуществляющий широтноимпульсную модуляцию, входом подключен к выходным выводам, а выходом— к первому входу узла 14 согласования,. другой вход которого подключен к вы- ходу цепи 12 сдвига фазы. Выход узла

14 согласования соединен с управляюшим входом усилителя 4 мощности.

Вторичная обмотка трансформатора 5 усилителя 3 мощности рассчитана на номинальное выходное напряжение при максимальном входном, а вторичная обмотка трансформатора,6 усилителя 4

4 мощности — при минимальном входном напряжении. Автономный выпрямительный маломощный блок 15 предназначен для питания генератора 1 1.

Стабилизатор работает следующим образом.

На вход выпрямителя 1 подают переменное напряжение от сети, которое выпрямляется и сглаживается конденсатором фильтра 2 и подается для питания усилителей 3 и 4 мощности, С выхода генератора 11 прямоугольные импульсы поступают на вход усилителя 3 мощности и далее на трансформатор 5. Прямоугольные импульсы с генератора 11 поступают также на цепь 12 сдвига фазы, которая сдвигает фазу импульса на 90 . Сигнал со сдвинутой фазой поступает на узел

14 согласования, в котором происходит синхронизация этого сигнала с сигналом, поступающим с выхода узла

13 обратной связи. В результате на вход усилителя 4 мощности поступают прямоугольные импульсы, ширина которых изменяется в зависимости от изменения входного сетевого напряжения или от изменения сопротивления нагрузки на выходе фильтра 10, причем ширина импульса должна быть не менее паузы импульса на выходе выпрямителя 8 выпряла;:ельного узла

7. С усилителя 4 мощности сигнал подается на трансформатор 6 и через выпрямитель 9 — на вход фильтра 10.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи широтноимпульсной модуляции, что повышает

КПД, улучшает массогабаритные показатели при низком уровне пульсаций на выходе.

Ввиду того, что коэффициент трансформации трансформатора 6 больше коэффициента трансформации трансформатора 5, напряжение на входе фильтра

10 определяется амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 9 в момент возникновения импульса на выходе трансформатора б и амплитудой напряжения на выходе выпрямителя 8 в момент возникновения паузы на выходе трансформатора 6.

На фиг. 3 представлены эпюры напряжений на выходе выпрямителей 8 и 9 и входе фильтра 10. На входе фильтра

10 в момент времени t — t напря4 жение определяется амплитудой напряжения выпрямителя 9, а в моменты времени t — t — амплитудой напряжения выпрямителя 8.

С целью обеспечения симметричного режима работы трансформаторов 5 и б в стабилизаторе усилители 3 и 4 мощ.— ности выполнены по двухтактной схеме, а выпрямители 8 и 9 — по схеме мостового выпрямителя. В результате это" го длительность положительных импульсов на вторичных обмотках трансформаторов 5 и б всегда равна длительности отрицательных импульсов, т.е.

1471180 осуществляется симметричное перемагничивание сердечников трансформаторов, что приводит к снижению потерь мощности и увеличения КПД.

Стабилизатор постоянного напряжения позволяет повысить КПД и улучшить массогабаритные показатели на

25-35Х по сравнению с известным уст- 1р ройством при сохранении на выходе низкого уровня пульсаций. Возможно некоторое увеличение пульсации при задании большого изменения входного сетевого напряжения (изменение ном. 15 сети +25K).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Стабилизатор постоянного напряже- 20 ния, содержащий два усилителя мощности с выходными трансформаторами, вторичные обмотки которых подключены к входам выпрямительного узла, выходом через фильтр соединенного с выход- 25 ными выводами, входной выпрямитель с фильтром, входом подключенный к входным выводам, а выходом — к входам питания усилителей мощности, генератор прямоугольных импульсов, вы 3О ход которого подключен к управляющему входу первого усилителя мощности и к входу цепи сдвига фазы, о т л ич а ю шийся тем,.что, с целью повышения КПД и улучшения массогабаритных показателей, в него введен узел обратной связи, осуществляющий широтно-импульсную модуляцию и узел согласования, усилители мощности выполнены по схеме двухтактного преобразователя, выпрямительный узел выполнен в виде двух мостовых выпрямителей, входы которых являются входами выпрямительного узла, а выходы соединены между собой и являются его выходом, причем узел обратной связи входом подключен к выходным выводам, а выходом — к первому входу узла согласования, другой вход которого подключен к выходу цепи сдвига фазы, выход узла согласования соединен с управляющим входом второго усилителя мощности, вторичная обмотка которого рассчитана на номинальное выходное напряжение при минимальном входном напряжении, а вторичная обмотка трансформатора первого усилителя мощности рассчитана на номинальное выходное напряжение при максимальном входном.

1471180

Ьх

Составитель А. Волкова

Техред Л.Олийнык

Корректор И.Муска

Редактор А.Шандор

Заказ 1i608/ 50 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Праивводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101