Стабилизированный источник пос-тоянного напряжения

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнааистичесмих

Республик ц832545 (61) Дополнительное н авт. сеид-ву (22) Заявлено 050779 (21) 2791056/24-07 с присоединением заявки М „з

G 05 F i/56

Госуаарстве ный коинтет

СССР по аелаи изобрете мй и открытий (23) Приоритет >

Опубликовано 230581. Бюллетеиь Ио 19 (53) УДК 621. 316. .722.1{088.8) Дата опубликования описания 230581. (72) Автор изобретения

A. В. Сибирев (71) Заявитель

{54) стлвилизиРовлнный источник постоянного

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания электротехнических устройств и газоразрядных приборов.

Известен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий сетевой трансформатор, выпрямитель и непрерывный стабилизатор f1) .

Недостатком его является наличие сетевого трансформатора и непрерывного стабилизатора, что ухудшает массо-габаритные показатели.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является источник, содержащий два последователь- 15 но соединенных выпрямителя, импульсный стабилизатор постоянного напряжения 21.

Недостатком его является наличие двух выпрямителей, питание которых 20 от промышленной сети должно осуществляться через трансформатор, что ухудшает массо-габаритные показатели.

Цель изобретения — улучшение массо-габаритных показателей устройства. 2

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике постоянного напряжения, содержащем сетевые выпрямитель и фильтр, состоящйй из двух последовательно соединен- 30 ных конденсаторов, последовательный регулирующий элемент, ЕСРфильтр, выходом соединенный .с выходным выводом источника и точкой соединения конденсаторов сетевого фильтра, блок управления, входом соединенный с выходными выводами источника, а выходом — с входом регулирующего элемента, параллельно сетевому фильтру включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных первого диода, дополнительного конденсатора и первого транзистора, точка соединения конденсаторов сетевого фильтра через второй .диод соединена с точкой соединения дополнительного конденсатора и первого диода, причем первый и второй диод включены согласно и в обратном направлении по отношению к выходу сетевого выпрямителя, а точка соединения дополнительного конденсатора и первого транзистора через второй транзистор подключена к точке соединения конденсаторов сетевого фильтра, а входы первого и второго транзисторов подключены к выходу генератора тактовых импульсов.

На чертеже представлена схема устройства.

832545

Стабилизированный источник постоянного напряжения содержит сетевой выпрямитель 1, сетевой фильтр 2, состоящий из двух соединенных последовательно конденсаторов 3 и 4, последовательный регулятор 5 с LCD-филь=ром 6, выход которого соединен с об5 щей точкой конденсаторов 3 и 4 фильтра 2, блок 7,управления, вход которого подключен к выходу источника, а выход — к входу регулятора 5, подключенную параллельно выходу силового выпрямителя 1 цепочку из соединенных последовательно первого диода 8, включенного в о ратном направлении по отношению к выходу. выпрямителя 1, дополнительного конденсатора 9 и пер- 5 вого транзистора 10, точка соединения последних через второй транзистор 11 соединена с общей точкой конденсаторов 3 и 4 фильтра 2, которая подключена через второй диод .12, включен- 20 ный согласно первому диоду 8 к точке его соединения с дополнительным конденсатором 9, при этом управляющие входы транзисторов 10 и 11 подключены к генератору 13 тактовых импульсов.

Стабилизированный источник постоянного напряжения работает следующим образом.

Переменное напряжение питающей сети поступает на вход сетевого выпрямителя 1, выпрямленное напряжение поступает на фильтр 2, при этом каждый конденсатор 3 и 4 фильтра 2 заряжается до половинного значения выпрямленного напряжения.

Первый тактовый импульс,.поступающий с генератора 13 тактовых импульсов на входы транзисторов 10 и

11, открывает транзистор 10 и закрывает транзистор 11. Происходит заряд конденсатора 9 по цепи: конденсатор 4, диод 12, конденсатор 9, транзистор 10.

Второй. тактовый импульс, поступающий с генератора 13 тактовых импульсов на входы транзисторов 10 и

11, закрывает транзистор 10 и открывает.транзистор 11. В течение време- gp ни действия второго тактового импульса отрицательно заряженный электрод конденсатора 9 через открытый транзистор 11 подключается к отрицательному электроду конденсатора 3 фильтра 2, а положительный заряженный электрод конденсатора 9 через диод 8 подключается к положительному электроду конденсатора 3 фильтра 2. В случае превышения напряжения на конденсаторе 9 над напряжением конденсатора 3 60 диод 8 открывается и происходит разряд конденсатора 9 на конденсатор 3 до выравнивания напряжения на обоих конденсаторах. Следовательно, в течение времени действия каждого нечет †; 65 ного тактового импульса генератора

13 тактовых импульсов происходит заряд конденсатора 9 от конденсатора 4 фильтра 2, а в течение действия каждого четного тактового импульса происходит разряд конденсатора 9 на конденсатор 3.

В зависимости от величины нагрузки возможны два крайних режима работы устройства и режим стабилизации.

Одно крайнее условие работы устI ройства определяется величиной номинального значения выходного напря>кения, меньшей или равной половине выпрямленного напряжения силового выпрямителя 1. В этом случае устройство не стабилизирует напряжение на выходе, последовательный регулятор 5 находится a закрытом состоянии. Ток, протекающий по цепи конденсатор 3, 8, дроссель LCD-фильтра 6, выход источника-нагрузка, разряжает конденсатор

3. В течение времени действия нечетного импульса генератора 13 тактовых импульсов напряжение на конденсаторе 3 уменьшается на величину, определяющуюся величиной тока разряда, емкости конденсатора 3 и временем действия нечетного тактового импульса. На конденсаторах 4 и 9 пропорционально возрастает напряжение.

В течение времени действия четного импульса генератора 13 тактовых импульсов происходит разряд конденсатора 9 на конденсатор 3 и напряжение на конденсаторе 3 восстанавливается. Другое крайнее условие работы устройства — номинальное значение необходимого напряжения нагрузки по своей величине больше или равно выпрямленному напряжению силового выпрямителя. В этом случае устройство также не стабилизирует напряжение на выходе, последовательный регулятор 5 находится в открытом состоянии, а генератор 13 тактовых импульсов отключается. Ток, протекающий по цепи конденсатор 3, выход источника — нагрузка, дроссель фильтра б, регулятор

5 конденсатора 4, разряжает конденсаторы фильтра 3 и 4 в одинаковой степени. Следовательно, разряд конденсаторов фильтра 3 и 4 происходит одинаковым током и напряжения на них одинаковы.

В том случае, когда номинальное. значение напряжения на выходе лежит в диапазоне от половинного значения выпрямленного напряжения сетевого выпрямителя 1 до полного значения выпрямленного напряжения сетевого выпрямителя, устройство стабилизирует напряжение на выходе диода 8. Нагрузка получается включенной параллельно двум последова-,ельно соединенным источникам напряжения, один из которых нерегулируемый — конденсатор 3, другой регулируемый — выход

832545

LCD-фильтра. При этом конденсатор 3 и конденсатор LC0-фильтра разряжается одним и тем же током нагрузки.

Ток разряда конденсатора 4 меньше тока нагрузки, и величина его обратно пропорциональна величине напряжения на конденсаторе С0-фильтра 6, вследствие чего в течение времени действия каждого нечетного импульса генератора 13 тактовых импульсов напряжение на конденсаторе 3 уменьшает- ся на большую величину, чем на конденсаторе,4. для выравнивания напряжения на конденсаторах 3 и 4 фильтра 2 в течение времени действия чет. ного импульса генератора 13 тактовых импульсов происходит подзаряд конден- 5 сатора 3 от конденсатора 9.

Таким образом, в предлагаемом стабилизированном источнике постоянного напряжения независимо от величины токов разряда каждого из конденсаторов фильтра 3 и 4 происходит выравнивание напряжения на них, при этом к регулятору 5 и к элементам LCD-фильтра 6 прикладывается только напряжение конденсатора 4 фильтра 2,которое по своей величине.не превышает половину выпрямленного напряжения выпрямителя 1.

Предлагаемый стабилизированный источник постоянного напряжения можно использовать для питания разделенной нагрузки, одна часть которой подключается параллельно конденсатору фильтра, а вторая — на выход LCDфильтра,при этом необходимо соблюдать условие, чтобы ток разряда конденсатора был всегда больше или равен току разряда конденсатора. 4 О

Формула изобретения

Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий сетевые выпрямитель и фильтр, состоящий из двух последовательно соединенных конденсаторов, последовательный регулирующий элемент, LC.Dфильтр, выходом соединенный с выходным выводом источника и точкой соединения конденсаторов сетевого фильтра, блок управления, входом соединенный с выходными выводами источника,.а выходом — с входом регулирующего элемента, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения массо-габаритных показателей, параллельно сетевому фильтру включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных первого диода, дополнительного конденсатора и гервого .транзистора, точка соединения конденсаторов сетевого фильтра через второй диод соединена с точкой соединения дополнительного конденсатора и первого диода, причем первый и второй диод включены согласно и в обратном направлении по отношению к выходу сетевого выпрямителя, а точка соединения дополнительного конденсатора и первого транзистора через второй транзистор подключена к точке соединения конденсаторов сетевого фильтра, а входы первого и второго транзисторов подключены к выходу генератора тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 296089, кл. 6 05 Е.1/56, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 381069, кл. G 05 F 1/56, 1973.

Составитель В. Мосин

Редактор М. Ликович Техред М. Голинка Корректор Ю. Макаренко

Заказ Збб7/69 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР

r,o делам изобретений и открытий

13.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4