Стабилизирующий источник электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устройств вычислительной техники. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик за счет увеличения быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличения тока, потребляемого от вспомогательного источника питания узлом мягкого включения и без ухудшения глубины восстановления узла. Источник содержит регулируемый инвертор 2, трансформатор 3, схему 7 управления, узел 8 мягкого включения, вспомогательный источник 9 питания. Перед включением источника конденсатор 16 разряжен, его заряд начинается током двухполюсника 17, при этом длительность импульсов схемы 7 управления плавно увеличивается. Вместе с полным зарядом конденсатора 16 происходит включение источника. Для ускорения разряда конденсатора 16 и восстановления узла мягкого включения 8 введены диод 22 и резистор 21, которые увеличивают ток разряда при том же значении напряжения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) Ш) сю 4 Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (21) 4264182!24-07 (22) 16.06,87 (46) 07 ° 10.89. Бюл, У 37 (7l) Специальное конструкторское бюро вычислительных машин Литовского производственного объединения "Сигма" (72) А,-И,И,Завецкас

{53) 621.314.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 535559, кл, G 05 F 1/56, 1976 °

Badiî fernsehen elektronik, 1982, М -2, с,. 74, рис. 8. (54 ) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во

2 вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устройств вычислительной техники, Цель изобретения — улучшение эксплуатациoHHblx характеристик за счет увеличе-, ния быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличения тока, потребляемого от вспомогательного источника питания узлом мягкого включения и без ухудшения глубины восстановления узла, Источник содержит регулируемый инвертор 2, трансформатор

3, схему 7 управления, узел 8 мягкого включения, вспомогательный источник

9 питания, Перед включенйем источника конденсатор 16 разряжен, его saряд начинается током двухполюсника

1513579

17, при этом длителность импульсов схемы 7 управления плавно увеличивается, Вместе с полным зарядом конденсатора 16 происходит включение источг> ника. Для ускорения разряда конденса4 тора 16 и восстановления узла и> ского включения 8 введены диод 22 и резистор 21, которые увеличивают ток разряда при том же значении напряжения.

1 ил.

Из обретение относится к электротехнике и может бвть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устрой-- 15 ств вычислительной техники, Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик за счет увеличения быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличения 20 тока, потребляемого от вспомогательного источника питания узлом мягкого включения, и без ухудшения глубины восстановления узла, На чертеже представлена функциональная схема стабилизирующего источника электропитания, Стабилизирующий источник электропитания содержит входные выводы 1, транзисторный регулируемый ичвертор 2,30 выходной трансформатор 3, выпрямитель

4, фильтр 5, выходные выводы 6, схему 7 управления, узел 8 мягкого включения, вспомогательный источник 9 питания, Схема 7 управления содер>кит первый вход 10 для слежения за вели—

1 чикой выходного напряжения источника на выводах 6, первый выход 11 для выдачи импульсов на управляющий вход

12 транзисторного регулируемого ин- 40 вертора 2, второй вход 13 для обеспечения мя гкости включения, второй

"выход 14 для восстановления узла мягкого включения и питающий вход 15, Узел 8 мягкого включения содержит конденсатор 16, токозадающий двухполюсник 17, первый транзистор 18, второй транзистор 19, резистор 20, цепочку из последовательно соединенных резистора 21 и диода 22, включенную между коллекторами первого и второго транзисторов. Вспомогательный источние 9 питания содержит входные выводы 23 и выход 24, Стабилизирующий источник электропитания работает следующим образом.

В установившемся режиме работы напряжение на входных выводах 1 пре— образуется транзисторным регулируемым инвертором 2 в серию импульсов повышенной частоты, которая передается через выходной трансформатор 3 на вход выпрямителя 4 с измененной амполитудой и гальванической развязкой и далее после сглаживания фильтром

5 поступает на выходные выводы 6, В схеме 7 управления происходит сравнение поступившего на первый вход 10 выходного напряжения стабилизирующего источника электропитания с напряжением внутреннего источника опорного напряжения, усиление усилителем обратной связи полученного сигнала рассогласования, широтно-импульсная модуляция этого усиленного сигнала и выдача через первый выход 11 импульсов автоматически изменяемой длительности для управления через вход

12 транзисторным регулируемым инвертором 2 таким образом, чтобы любое изменение величины выходного напря>кения источника компенсировалось изменением длительности импульсов, т,е, чтобы осуществлялась стабилизация выходного напряжения„ Вспомогательный источник 9 питания, как правило, представляет собой преобразователь постоянного напряжения и вырабатывает на своем выходе 24 напряжение для питания как узла 8 мягкого включения, так и схемы 7 управления, поступающее. на ее питающий вход 15, Схема 7 управления построена так, что не ее втором выходе !4 высокий уровень (т,е. наличие сигнала) появляется, когда надо запирать стабилизирующий источник электропитания и приступить к восстановлению угла из мягкого включения, а низкий уровень (,, т, е. отсутствие сигнала) — когда надо, чтобы стабилизирующий источник электропитания был бы включенным, В качестве второго входа 13 используется та— кая точка схемы 7 управления, понижение потенциала которой приводит к уменьшению ширины импульсов и следовательно, к уменьшению величины вы5 151357 ходного напряжения стабилизирующего источника электропитания, повышение лотенциала — соответственно к увеличению ширины импульсов и величины выходного напряжения. При этом при достаточно малом напряжении на втором входе 13 происходит пропадание им( пульсов и выходного напряжения полностью. В качестве вторс го входа 3 может использоваться, например, вывод источника опорного- напряжения схемы

7 управления, В установившемся режиме работы сигнал на втором выходе 14 схемы 7 управления отсутствует, транзисторы

18 и 19 з аперты, конденсатор 16 заряжен до максимального напряжения, определяемого либо напряжением вспомогательного источника 9 питания, либо 20 конкретной схемой 7 управления со стороны второго входа 13, В этом режиме узел 8 мягкого включения влияния на длительность импульсов не оказывает и она определяется условиями наличия 25 стабилизации выходного напряжения стабилизирующего источника питания, В режиме, предшествующем началу стабилизирующего источника электропитания, конденсатор 16 находится в раз-30 ряженном состоянии, В режиме включения могут быть два случая. В первом случае при появлении напряжения на входных выводах 1, когда появляется и напряжение на выходе 24 вспомогательного источника 9 питания, сигнал на втором выходе 14 схемы 7 управления отсутствует и транзисторы 18 и 19 остаются непроводящими, Во втором случае при заблаговременном наличии пи- 40 тания транзисторы 18 и 19 открыты сигналом с второго выхода 14 схемы

7 управления, импульсы на первом выходе схемы 7 управления, а также напряжение на выходных выводах 6 стаби — 45 лизирующего источника электропитания отсутствуют, и процесс включения начинается снятием сигнала на втором выходе схемы 7 управления, из-за чего транзисторы 18 и 19 запираются, В обоих случаях начинается процесс з аряда конденсатора 16 током токозадающего двухполюсника 7, в ходе которого напряжение на конденсаторе 16 и длитель— ность импульсов на первом выходе 1) схема 7 угравления плавно увеличивается.

Величина емкости конденсатора 16 обычно выбирается достаточно боль9 б шой, а ток двухполюсника 17 — достаточно малым, чтобы скорость нарастания напряжения конденсатора 16 (a следовательно, и скорость увеличения ширины импульсов) была бы достаточно малой, чтобы в силовой цепи транзисторного регулируемого инвертора 2, выходного трансформатора 3 выпрямителя 4 составляющая тока для заряда конденсатора фильтра 5 была бы незначительной, Процесс включения з ак анчивается завершением заряда конденсатора 16 °

В случае выработки сигнала на втором выходе 14 схемы 7 управления (что бывает, например, при включении стабилизирующего источника питания или при срабатывании защиты) током этого сигнала открывается транзистор 19, который эмиттерным током открывает и транзистор 18, Начинается процесс разряда конденсатора 16 через транзистор 18. Базовый ток транзистора

18 при этом определяется суммой двух токов: тока через. резистор 21 и тока через резистор 20, При этом ток через резистор 20 является почти неиз.менным, а ток через резистор 21 зависит от напряжения на конденсаторе 16, При большом напряжении на конденсаторе 16 ток через диод 22 и резистор

21 тоже имеет большую величину, При малом напряжении на конденсаторе 16 ток через диод 22 и резистор 21 также имеет малую величину, Когда напряжение на конденсаторе 16 становится меньше суммы напряжений эмиттер-база транзистора 18 и змиттер-коллектор транзистора 19, ток через резистор

21 исчезает, так как диод 22 не пропускает ток в обратном направлении, Сопротивление резистора 20 выбирается достаточно большим, Чтобы ток через него от выходного напряжения вспомогательного источника 9 питания был бы минимально необходимым для удержания транзистора 18 в достаточно глубоком насьнцении при уже разряженном конденсаторе 16, Сопротивление резистора 21 выбирается достаточно малым, чтобы обеспечить большой базовый ток транзистору 18 и этим же — большой коллекторный ток транзистору 18 для оыстрого разряда конденсатора 16. Таким образом, процесс разряда конденсатора 16 происходит с

1513579

Составитель Н,Цишевская

Техред Л.Олийнык

Редактор С,Пекарь

Коллектор Э,Лончакова

Заказ 6096/55 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина„101 током, значительно превышающим значение, которое имело бы место при отсутствии диода 22 и резистора 21 при том.же токе сигнала с второго выхода

14 схемы 7 управления,. Это обеспечивает быстроту разряда конденсатора

16 и быстроту восстановления узла 8 мягкого включения для повторной работы, а если запирание транзисторного регулируемого инвертора 2 при авариях происходит схемой 7 управления олько через узел 8 мягкого включения, то и быстроту срабатывания защиты.

Ток, потребляемый при этом от вспомогательного источника 9 питания узлом 8 мягкого включения, а также ток от сигнала на втором выходе 14 схемы

7 управления .имеют небольшую величину, т,е, схема является экономичной по потребляемому току, За счет того, что коллектор транзистора 19 через резистор 2О подключен к вспомогательному источнику 9 питания, схема обеспечивает также небольшую величину на 25 пряжения насыщения транзистора 18 и этим — достаточную глубину разряца конденсатора 16.

Таким образом, наличие резистора

21 и диода 22 обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик стабилизирующего источника электропитания за счет увеличения быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличения тока, потребляемого от

35 вспомогательного источника питания узлом мягкого включения, и без ухудшения глубины восстановления узла.

Формулаиэобретення

Стабилизирующий источник электропитания, содержащий транзисторный ре гулируемый инвертор с выходным транс форматором, через выпрямитель и фильтр подключенный к выходным выводам, схему управления, первым входом подключенную к одному.из выходных выводов, а первым выходом — к управляющему входу транзисторного регулируемого инвертора, узел мягкого включения с конденсатором на выходе и вклю ченным параллельно ему коллектор-эмиттерным переходом первого транзистора, где коллектор первого транзистора под-. ключен к второму входу схемы управления и к одному из выводов токозадающего двухполюсника, база первого транзистора соединена с эмиттером второго транзистора, база которого связана. с вторым выходом схемы управления, а коллектор через резистор соединен с вспомогательным источником питания, входом подключенный к выводам стабилизирующего источника электропитания, а выходом — ус питающим входом схемы управления и с другим выводом токозадающего двухполюсника, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет увеличения быстроты восстановления узла мягкого включения без увеличения тока, потребляемого от вспомогательного источника питания узлом мягкого включения, и без ухудшения глубины восстановления узла, между коллекторами первого и второго транзисторов подключена цепочка из последовательно соединенных резистора и диода,