Стабилизированный источник электропитания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 0 19) ССРЫТИЙ ИЗОБРЕТ СПИ ЛЬСТВ 0 25тротехнически инсти.Ф. Захаров,М.нов и С. М. В088.8)К. Сравнительни однотактногобразователей поЭТвА. М.: С1, с, 27, рис. 2.тельство СССР5 Р 1/56, 1984. Ф. Ко асиль и ана- стаби- тоянно- ветское ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И А ВТОРСКОМУ СВИ(71) Московский этут связи(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Целью изобретения является повышение надежности. Цель достигается тем, что блок зашиты выполнен на элементе И - НЕ, фильтре нижних частот, ключевом элементе, диодно-резисторной цепи, сумматоре, пороговом элементе, исполнительном элементе, емкости, развязывающих диодах. Вход элемента И - НЕ соединен с выходом широтно-импульсного модулятора (ШИМ) и является входом блока защиты, выходом подключенного к дополнительному входу усилителя постоянного тока. При включении источника к.з. на выходе и перегрузках обеспечивается ограничение тока регулирующего элемента без Я введения датчика тока за счет ограничения ширины выходных импульсов ШИМ. 1 ил.С:Изобретение относится к вторичным источникам питания и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры и электротехнических систем.Цель изобретения - повышение надежности стабилизированного источника электропитания.На чертеже представлена функциональная схема стабилизированного источника электропитания.МОСтабилизированный источник электропитания содержит силовой трансформатор 1,последовательно с первичной обмоткой которого включен регулирующий элемент 2,а вторичная обмотка которого выполненас отводом, силовой 3 и дополнительный 4выпрямители, подключенные к отводам вторичной обмотки трансформатора, силовой 5и дополнительный 6 сглаживающие фильтры, связанные соответственно с выходамисилового 3 и дополнительного 4 выпрямителей, нагрузку 7, подключенную к выходу силового выпрямителя 3, блок 8 управления,состоящий из последовательно соединенных узла 9 сравнения, узла 10 гальванической развязки, усилителя 1 постоянноготока, широтно-импульсного модулятора 12 25и усилителя 3 мощности, при этом выходусилителя мощности связан с управляющимвходом регулирующего элемента 2, входы узла 9 сравнения соединены с выходом силового выпрямителя 3, причем по цепи питания узел сравнения соединен с выходом до- ЗОполнительного выпрямителя, а остальные элементы блока управления через блок 14 запуска и стабилизации напряжения - свходными выводами стабилизированного источника электропитания, и блок 15 защиты,содержащий элемент И - НЕ 16, фильтр 17нижних частот, ключевой элемент 18, диодно-резистивную цепь 19, сумматор 20, пороговый элемент 21, исполнительный элемент22, конденсатор 23 и два развязывающихдиода 24 и 25.Стабилизированный источник электропитания работает следующим образом,Г 1 ри подаче напряжения на вход стабилизированного источника электропитаниязапуск блока 8 управления осуществляется через блок 14 запуска и стабилизации напряжения и питание блока управления осугцествляется стабилизированнымнапряжением 5 - 6 В. При этом вступает вработу широтно-импульсный модулятор2,длительность прямоугольных импульсов напряжения на выходе которого зависит отаналогового сигнала, поступающего на еговход с усилителя 11 постоянного тока. Поддействием управляющего сигнала с усилителя 13 мощности силовой регулирующий элемент (транзистор) 2ериодическинаходится в открытом или закрытом состоянии. На интервале открытого состояниярегулирующего элемента 2 через индуктивность первичной обмотки трансформатора 1 протекает ток. На интервале запертого состояния регулирующего элемента 2 накопленная энергия в первичной обмотке трансформатора 1 отдается во вторичные цепи трансформатора и напряжение на выходных фильтрах 5 и 6 возрастает. С ростом выходного напряжения увеличивается аналоговый сигнал на выходе узла 10 гальванической развязки и усилителя 11 постоянного тока, что приводит к изменению длительности импульсов напряжения на выходах широтно-импульсного модулятора 12 и усилителя 13 мощности, При этом длительность открытого состояния регулирующего элемента 2 уменьшается и снижается напряжение на выходе источника электропитания. Таким образом, достигается режим стабилизации выходного напряжения источника. В зависимости от длительности импульсов напряжения на выходе широтно-импульсного модулятора 12 изменяется длительность импульсов прямоугольного напряжения на выходе элемента И - НЕ 16 и среднее значение напряжения на выходе фильтра 17 нижних частот блока 15 зашиты, При наличии перегрузок по току или короткого замыкания в нагрузке стабилизированного источника электропитания вследствие понижения выходного напряжения длительность открытого состояния регулирующего элемента 2 увеличивается, что приводит к увеличению среднего значения напряжения на выходе фильтра 17 нижних частот. При этом возрастет напряжение на диодно-резистивной цепи 19 и на входе порогового элемента 21, Пороговый элемент 21 срабатывает и сигнал с его выхода через исполнительный элемент 22 поступает на дополнительный вход усилителя 11 постоянного тока, на ключевой элемент 18 и конденсатор 23. Это приводит к запиранию регулирующего элемента 2, включению ключевого элемента 18 и разряду конденсатора фильтра 17 нижних частот.Пороговый элемент 21 находится во включенном состоянии на момент заряда конденсатора 23, сигнал с которого через развязывающий диод 24 поступает на вход порогового элемента. После заряда конденсатора 23 пороговый элемент переключается в исходное состояние, а напряжение на конденсаторе 23 обеспечивает поддержание во включенном состоянии ключевого элемента 18 и исполнительного элемента 22. При этом регулирующий элемент 2 находится в запертом состоянии на время разряда конденсатора 23 по одной из возможных цепей: плюсовой зажим конденсатора 23, переход база-эмиттер ключевого элемента (транзистора) 18, развязываюший диод 25, минусовой зажим конденсатора 23.Выбором постоянной времени разряда конденсатора 23 задается время нахождения1408423 Формула изобретения Составитель А. КолоколкинРедактор В. Данко Техред И. Верес Корректор Л. ПатайЗа каз 3352/51 Тираж 866 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стабилизированного источника электропитания в отключенном состоянии. После разряда конденсатора 23 блока защиты происходит самовосстановление режима стабилизации выходного напряжения, если к этому моменту нагрузка восстановила свои параметры. В противном случае указанные процессы повторяются.Особенностью работы блока защиты является то, что при возникновении перегрузок по току или режима короткого замыкания в нагрузке силовой регулирующий транзистор переходит в режим отсечки, что приводит к снижению потерь мощности в силовой части на этапе аварийного режима и к повышению надежности источника. 15 Кроме того, блок защиты позволяет снять перегрузки по току с силового регулирующего транзистора в момент включения стабилизированного источника электропитания, поскольку блок защиты заставляет рабо тать регулирующий элемент с ограничением по длительности включенного состояния. Стабилизированный источник электропи 25 тания, выполненный по схеме однотактного преобразователя, содержащий силовой трансформатор и регулирующий элемент, включенный последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора между входными выводами, силовой и дополнительный выпрямители, подключенные к отводам вторичной обмотки силового трансформатора, силовой и дополнительный сглаживающие фильтры, соединенные соответственно с выходами силового и дополнительного выпрямителя, выход силового выпрямителя подключен к выходным выводам, блок защиты, блок управления, состоящий из последовательно соединенных узла сравнения, узла гальванической развязки, усилителя постоянного тока, широтно-импульсного модулятора и усилителя мощности, выход усилителя мощности соединен с управляющим входом регулирующего элемента, управляющие входы узла сравнения соединены с выходными выводами, причем по цепи питания узел сравнения соединен с выходом дополнительного выпрямителя, а остальные элементы узла управления через блок запуска и стабилизации напряжения - с входными выводами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, блок защиты включает в себя элемент И - НЕ, фильтр нижних частот, ключевой элемент, диодно-резистивную цепь, сумматор, пороговый элемент, исполнительный элемент, конденсатор и два развязывающих диода, при этом выход широтно-импульсного модулятора блока управления через элемент И - НЕ соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с выходами ключевого элемента и с двумя крайними выводами диодно-резистивной цепи, своим средним выводом подключенной к первому входу сумматора, выходом соединенного с входом порогового элемента, выход которого подключен к управляющему входу ключевого элемента непосредственно, через исполнительный элемент - к дополнительному входу усилителя постоянного тока, а через конденсатор - к общей точке развязывающих диодов, один из которых соединен с вторым входом сумматора, а другой - с крайним выводом резистора диодно-резистивной цепи.