Стабилизированный источник питания постоянным напряжением

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Й ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.11.75, (21) 2189585/07 (51) М. Кл, с присоединением заявки №

6 05 F 1/46

Гооударстоенный комитет

C088T& й)нннстроа СССР оо делам изабретоний и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04,77. Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания28.06.77 (Я) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения А. И. Бабаев. В. И. Митрофанов и В. М. Абложнов (Ò1) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННЫМ

НАПРЯЖЕНИЕМ

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для питания устройств . автоматики и вычислительной техники, а также различных электрорадиоустройств.

Известен аналогичный источник, содержащий выпрямитель, последовательный регулирующий элемент (может быть использован также параллельный регулирующий элемент) схему сравнения,,источник опорного напряжения и усилитель сигнала рассогласования.

Однако при широком диапазоне регулирования выходного напряжения и большом изменении тока нагрузки стабилизаторы с последовательным включением регулирующего элемента малонадежны, а с параллельным включением неэкономичнъь

Наиболее близким техническим решением к предложенному является стабилизированный источник питания постоянным напряжением, содержащий выпрямитель, соединенньп через регулирующий и чувствительный элементы с выводом для подключения нагрузки и выходом блока для установки уровня выходного сигнала, а с выводом для ,подключения к питающей сети — через трансформатор, триггер, вход которого соединен с регулирующим выходом чувствительного элемента, и компаратор, выход которого соединен со входом усилителя постоянного тока. Недостатком такого выпрямителя при работе является наличие высокочастотных помех, подавить которые при значительных токах нагрузки простыми средствами дов ольно трудно, Целыа изобретения является расширение диапазона регулирования выходного напряжения и

)0 повышение КПД источника

Для этого предложенный источник снабжен блоком для задания масштаба, вход которого соединен с выводом для подключения нагрузки, выход с одним входом компаратора, а указанный

1б трансформатор выполнен управляемым и подключен к цифровому блоку для управления, соединенному через преобразователь код-напряжение с другим входом компаратара, а через коммутатор входы которого соединены с выходами триггера и о)) усилителя, — к управляющему входу регулирующего элемента.

На чертеже представлена блок-схема предложенного источника.

Вход управляемого трансформатора 1 соединен о5 с одним из выходов цифрового блока 2 для уп555388 равления, другой выход которого соединен со входом преобразователя 3, код-напряжение вход выпрямителя 4 соединен с BblYîäîì трансформатора 1, а выход с одним из входов регулирующего элемента 5, другой вход которого соединен с выходом коммутатора 6, одним иэ входов соединенного с выходом усилителя 7, вход которого соединен с выходом компаратора 8. Один из входов компаратора 8 соединен с выходом преобразователя 3 код-напряжение, выход регулирующего элемента 5 соединен со входом чувствительного элемента 9, соответствующий выход которого соединен со входом.триггера 10, выход триггера 10 соединен с одним из входов коммутатора 6, который соединен также с соответствующим выходом блока для управления 2, выход блока 11 для установки уровня выходного сигнала, соединен с выходом источника, входом блока 12 для задания масштаба и соответствующим выходом чувствительного элемента 9, выход блока 12 соединен с соответствующим входом компаратора 8.

В одном иэ режимов источник работает как программирующий источник постоянного напряжения. Программное значение выходного сигнала в виде параллельного кода поступает на входы управляемого трансформатора 1 и преобразователя 3 код-напряжение. С выхода управляемого трансформатора 1 переменное напряжение поступает на выпрямитель 4 и через регулирующий 5 и чувствительный 9 элементы передается на выход источника.

Управляемьй трансформатор 1 . осуществляет грубую регулировку выходного напряжения и обеспечивает минимальную необходимую разность потенциалов на регулирующем элементе. Точное значение выходного напряжения обеспечивается цепью обратной связи, состоящей из блока 12 для задания масштаба, компаратора 8, усилителя 7 ошибки и коммутатора 6. При этом часть выходного напряже ния с блока 12 для задания масштаба поступает на нервьй вход компаратора 8„ на второй вход поступает напряжение с выхода преобразователя 3 код- напряжение, Разностный сигнал с выхода компаратора 8 усиливается усилителем 7 н через коммутатор 6 поступает на регулнрукицнй элемент 5. Коммугатор 6 в описываемом режиме открыт сигналом, поступающим с блока 2 для управления, при этом управляющее напряжение непрерьвно поступает на регулирующий элемент 5. Причем блок 12 для задания масштаба осущестляет установку верхнего предела выходного напряжения, в то время как изменение выходного напряжения осуществляется посредством преобразователя 3 код-напряжение.

В другом режиме все блоки, кроме коммутатора 6, работают точно также, как и в первом режиме, В исходном состоянии на второй (управляющий) вход коммутатора 6 иэ блока 2 для управления поступает сигнал, закрывающий коммутатор 6, при этом регулирующий элемент 5 также закрывается н напряжение на выходе

Ь

16

46

66

4 устройства имеет нулевое значение. Если теперь на вход (управляющий) будет подан сигнал, коммутатор 6 откроется и подаст сигнал воздействия на регулирующий элемент 5„при этом на выходе устройства установится напряжение пропорционально входному коду. Выходное напряжение будет поддерживаться на заданном уровне благодаря цепи обратной связи аналогично тому, как это нроисходп в первом из режимов.

Таким образом, во втором режиме имеется воэможность управления не только величиной выходного напряжения, но и длительностью. Подавая на управляющий вход коммутатора б последовательность импульсов с блока 2 для управления, можно получить такую же временную последова тельность мощных импульсов с заданной амплитудой и длительностью.

Кроме того, предложенное устройство снабжено защитой, состоящей иэ чувствительного элемента 9 и триггера 10. Так при работе устройства на номинальную нагрузку или на холостом ходу триггер

10 автоматически устанавливается в исходное состояние при включении устройства. Если на выходе будет перегрузка по току или короткое замыкание, чувствительный элемент 9 выдает сигнал, который устанавливает триггер 10 в запретное состояние. Запретный сигнал с триггера 10 поступает на второй (управляющий) вход коммутора 6.

Коммутатор 6 закрьваетсярри этом регулирующий элемент 5 также закрьвается и напряжение на выходе устройства имеет нулевое значение. После устранения перегрузки по току или короткого замыкания триггер возвращается в исходное состояние при включении всего устройства.

Предложенное устройство имеет широкий диапазон регулирования выходного напряжения возможность управления не только величиной. выходного напряжения, но и дпительностью,повышенный КПД, отсутствие высокочастотных помех на выходе.

Формула изобретения

Стабилизчрованый источник питания постоянным напряжением, содержащий выпрямитель, соединенньй через регулирующий и чувствительньй элементы с выводом дпя подкщрчения нагрузки и выходов блока для установки уровня выходного сигнала, а с вьводом дпя подключения к питающей сати — через трансформатор, триггер, вход которого соединен с регулирующим выходом чувствительного элемента, и компаратор, выход которого соединен со входом усилителя, отличающийс я тем, что, с целью повышения КПД и расширения диапазона регулирования, источник снабжен блохопе для задания масштаба, вход которого соединен с выводом для подключения нагрузки, выход с одним входом компаратора, а указанный трансформатор выполнен управляемым и подключен к

555388

Составитель Ю. Морозов

ТехРед Н, Бабурка

Корректор И. Гоксмч

Редактор Е. Кравцова

THðàå 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 458/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цифровому блоку для управления, соединенному через преобразователь код-напряжение с другим входом компаратора, а через коммутатор, входы которого соединены е выходами триггера н усилителя, — к управляннцему входу регулирующего элемента.