Стабилизирующий преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 631530 А 19 ц 5 0 05 Г 1/5 НИ леев ргии РЭА: Спраельта. - М.: Радио И ния на полупед, С.Д. Доди, рис, 1 Х.13. ИЗИРУЮЩИЙРЯЖЕНИЯ ние относитсялектропитания для питания РЕОБРАЗО(54) СТАБИЛ ВАТЕЛЬ НАП (57) Изобрет вторичного э использовано к источникам может быть различной раОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(56) Источники электроэневочник/Под ред, Г,С. Найви связь, 1985, с. 225, рис. 6Источники электропитводниковых приборах/ПодМ.: Сов, радио, 1969, с. 39 диоэлектронной аппаратуры, Кель изобретения - повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей. В преобразователе при воздействии дестабилизирующих факторов осуществляется поддержание неизменной и минимальной мощности, выделяемой на регулирующем элементе (РЭ) 14, путем образования зависимости между напряжением на вторичной обмотке 8 трайсформатора 6 от мощности, выделяемой на РЭ 14. Для этого используется выпрямитель 17 с фильтром и делитель 18 напряжения, а также дополнительная обмотка 19 трансформатора 10. При этом обеспечивается и гальваническое разделение междуЯ выходными и входными цепями, 1 ил.15 20 25 30 35 45 5055 Изобретение относится к источникамвторичного электропитания и может бытьиспользовано для питания различной радиоэлектронной аппаратуры,Цель изобретения - повышение КПД иулучшение массогабаритных показателей.На чертеже представлена структурнаясхема стабилизирующего преобразователянап ряжения.Предлагаемый преобразователь содержит последовательно соединенные междувходными 1 и выходными 2 выводачи регулирующий элемент 3, подключенный управляющим входом к выходу узла 4 управления,преобразователь 5 напряжения с силовымтрансформатором 6, имеющим первичную 7и вторичную 8 обмотку, и выпрямитель 9, атакже регулирующий трансформатор 10,имеющий первичную 11 и вторичную 12 обмотки, выпрямитель 13, регулирующий элемент 14, соединенный управляющимвходом с выходом узла 15 управления, иделитель 16 напряжения, подключенный квыходным выводам 2. При этом вход узла 15управления подключен к выходу делителя16 напряжения, а вторичная обмотка 12 регулирующего трансформатора 10 соединена со входом выпрямителя 13, к выходукоторого подключен регулирующий элемент 14. Кроме того устройство содержитвыпрямитель 17 с фильтром и делитель 18напряжения, а регулирующий трансформатор 10 снабжен дополнительной обмоткой19, которая подключена к входу выпрямителя 17 с фильтром, соединенного выходомделителем 18 напряжения, выход которого, соединен с входом узла 4 управления. Кроме того, вторичная обмотка 8 силового транс,форматора 6 и первичная обмотка 11регулирующего трансформатора 10 соединены последовательно и подключены к вхощу выпрямителя 9,При подаче постоянного напряженияОвх на входные выводы 1 устройства этонапряжение через регулирующий элемент 3поступает на преобразователь 5 напряжения, где преобразуется в переменное напряжениее и рямоугол ьной формы (типамеандр) и подается на первичную обмотку7 трансформатора 6. С вторичной обмотки 8трансформатора 6 переменное напряжениенеобходимой величины через первичнуюобмотку 11 трансформатора 10 подается навыпрямитель 9, с выхода которого напряжение поступает на выходные выводы 2, Черезвторичную обмотку 8 трансформатора 6 ипервичную обмотку 11 трансфо(матора 10протекает ток, определяемый током нагрузки, подключаемой к выходным выводам 2,Часть выходного напряжения с делителя 16 поступает на узел 15 управления, где сравнивается с эталонным, Усиленный сигнал рассогласования с выхода узла 15 подается на управляющий вход регулирующего элемента 14. Регулирующий элемент 14 под действием управляющего сигнала либо приоткрывается, либо призакрывается, воздействуя через выпрямитель 13 на вторичную обмотку 12 трансформатора 10 . При этом 10.изменяется ток, протекающий в цепи вторичной обмотки 12 трансформатора 10 и, следовательно, меняется эквивалентное сопротивление в цепи первичной обмотки 11 трансформатора 10, а значит и напряжение на первичной обмотке 11, Напряжение на входных выводах 2 равно разнице между напряжениями на вторичной обмотке 8 трансформатора 6 и на первичной обмотке 11 трансформатора 10. При воздействии различных дестабилизирующих факторов (изменения входного напряжения, тока нагрузки, температуры окружающей среды и т.д,) вырабатываемый узлом 15 управляющий сигнал устанавливает состояние регулирующего элемента 14, при котором падение напряжения на первичной обмотке 11 трансформатора 10 имеет такую величину, которая, вычитаясь из напряжения на вторичной обмотке 8 трансформатора 6, обеспечивает необходимое стабильное напряжение на выходных выходах 2, Одновременно с изменением напряжения на первичной обмотке 11 трансформатора 10 изменяется напряжение на дополнительной обмотке 19, которое через выпрямитель 17 и делитель 18 поступает на вход узла 4 управления, где сравнивается с эталонным напряжением,Управляющий сигнал с выхода узла 4 пода 40 ется на управляющий вход регулирующего элемента 3, При этом изменение напряжения на обмотке 11 и соответственно на обмотке 19 трансформатора 10 приводит к изменению напряжения на выходе выпрямителя 17, напряжения на входе узла 4 управления, а следовательно, управляющего сигнала, поступающего на регулирующий элемент 3. Изменяется состояние регулирующего элемента 3 и изменяется напряжение, поступающее на преобразователь 5. Соответственно изменяется напряжение на обмотках трансформатора 6. Причем напряжение на обмотке 8 трансформатора 6 поддерживается регулирующим элементом 3 на таком уровне, при котором падение напряжения на обмотке 11 трансформатора 10 остается неизменным (т.е. диапазон регулирования трансформатора 10 минимален), а потери, мощности на регулирующем элементе 14 минимальны (т.к. его диапазон регули 1631530рования также минимален) и не изменяются при воздействии дестабилизирующих факторов. Таким образом введение обмотки 19, выпрямителя 17, делителя 18 и их связей позволяет образовать зависимость между напряжением на вторичной обмотке силового трансформатора 8 от мощности выделяемой на регулирующем элементе 14,Регулирующий элемент 14, работающий в непрерывном режиме, обеспечивает высокое качество выходного напряжения устройства (высокую стабильность, хорошие динамические характеристики и т,д.).Регулирующий элемент 3 может работать как в непрерывном режиме, так и в импульсном режиме. В последнем случае КПД устройства выше.Таким образом, регулирующий элемент 14 поддерживает неизменным при воздействии дестабилизирующих факторов напряжение на выходных выводах 2, а регулирующий элемент 3 поддерживает неизменной выделяемуюмощность на регулирующем элементе 14, Причем эта мощность минимальна, так как диапазон регулирования регулирующего элемента 14 и регулирующего трансформатора 10 минимален. Уменьшение рассеиваемой мощности в регулирующем элементе 14 приводит к уменьшению массы и габаритов теплоотводящих конструкций и всего устройства в целом. Уменьшение диапазона регулирования регулирующего трансформатора 10 позволяет уменьшить напряжение на его обмотках, а следовательно, количество витков и габаритную мощность трансформатора. При этом также уменьшаются масса и габариты. Кроме того, в предложенном устройстве обеспечивается гальваническое разделение между входными и выходными цепями устройства, что важно для высоковольтных и высокопотенциальных стабилизирующих преобразователей напряжения,При высоких напряжениях и высоких потенциалах на выходных выводах 2 стабилизирующего преобразователя напряжения, когда требуется герметизация компаундами элементов, включенных во вторичной цепи силового трансформатора 6, уменьшение рассеиваемой мощности в регулирующем элементе 14 приводит к снижению массы и объема заливочного компаунда и дополнительному уменьшению массы и габаритов теплоотводящих конст 5 КПД и улучшаются массогабаритные показатели при обеспечении высокого качества вы. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 рукций, поскольку их эффективность в залитом компаундом объеме снижается. Таким образом. в стабилизирующемпреобразователе напряжения повышается ходного напряжения и гальванического разделения между входными и выходными цепями устройства, Наиболее эффективно использование стабилизирующего преобразователя напряжения в высоковольтных и высокопотенциальных источниках вторичного электропитания. Формула изобретения Стабилизирующий преобразователь напряжения, содержащий первый регулирующий элемент, соединенный управляющим входом с выходом первого узла управления, первый делитель напряжения, подключенный к выходным выводам, выход которого соединен с входом первого узла управления, силовой трансформатор, имеющий первичную и вторичную обмотки, первый выпрямитель, выходом подключенный к выходным выводам, а также регулирующий трансформатор, имеющий первичную и вторичную обмотки, причем втричная обмотка регулирующего трансформатора соединена с входом второго выпрямителя, к выходу которого подключен первый регулирующий элемент, отл ича ю щийся тем, что,с целью повышения КПД и улучшения массо- габаритных показателей, в него введены преобразователь напряжения, второй регулируемый элемент, второй узел управления, третий выпрямитель с фильтром и второй делитель напряжения, а регулирующий трансформатор снабжен второй обмоткой, которая подключена к входу третьего выпрямителя с фильтром, соединенного выходом с вторым делителем напряжения, выход которого подключен к входу второго узла управления, выходом соединенного с управляющим входом второго регулирующего элемента, который включен между входным выводом и входом преобразователя напряжения, выход которого подключен к первичной обмотке силового трансформатора, кроме того, вторичная обмотка силового трансформатора и первичная обмотка регулирующего трансформатора соединены последовательно и подключены к входу первого выпрямителя.