Стабилизированный источник питания

(51) С 05 Г 1 ОПИСАН АВТОРСНОМ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕПЬСТВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621. 316.722. 1(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 586444, кл. С 05 Р 1/64, 1977.2. Грейвер Е.С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока. М., Связь, 1970, с, 122,рис, 6.12.(54)(57) 1. СТАБИЛИЭИРОВАННРЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, содержащий диодно-тиристорный мостовой выпрямитель, входом подключенный к входным клеммам,а выходом через сглаживающий фильтрсоединенный с выходными клеммами,блок обратной связи, входом подсоединенный к выходным клеммам, вспомогательный выпрямитель, входом подключенный к входным клеммам, и блокФазового управления, включающий всебя однопереходный транзистор, двабазовых резистора и времязадающийконденсатор, причем одна база однопереходного транзистора через первыйбазовый резистор подключена к первому выходному выводу вспомогательноговыпрямителя, другая база соединенас первым выводом второго базовогорезистора, а его эмиттер через времязадающий конденсатор подсоединенк второму выходному выводу вспомогательного выпрямителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения и расширения диапазона стабилизации выходного напряжения, он снабжен двумя накопителями, входы которых последовательно с диодами встречно-параллельно подключенЫ к входным клеммам,а в блок фазового управления введены управляемый генератор .тока и две оптотиристорных пары, причем управляемый генератор тока выходными выводами подключен между эмиттером однопереходного транзистора и первым выходным выводом вспомогательного выпрямителя, а входом управления соединен с выходом блока обратной связи, последовательно соединенные светодиоды оптотиристорных пар под- эФ ключены между вторым выводом второго базового резистора и вторым выходным выводом вспомогательного выпрямителя, ратотириаторы оптотиристариыи пар подсоединены между управляющими электродами тиристоров диодно-тиристорного мостового выпрямителя и выходами соответствующих накопителей.2. Источник питания по и. 1, о т-л и ч а ю щ и й.с я тем, что управляемый генератор тока фазового управления включает в себя транзистор,1 стабилитрон и два резистора, причем коллектор транзистора подключен к его первому выходному выводу, эмиттер непосредственно соединен с входом управления и через первый резисг тор подключен к второму выходному выводу, который через стабилитрон подсоединен к базе транзистора, подключенной через второй резистор к второму выходному выводу вспомогательного выпрямителя.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовансв источниках стабилизированного напряжения.Известен стабилизированный источник постоянного напряжения, состоящий из диодно-тиристорного моста,блока Фазового управления и блокаобратной связи, принцип действиякоторого основан на изменении углауправления тиристоров в зависимости 10от изменения выходного напряжениявыпрямителя 1 1 3,Недостатком этоо устройства является нелинейность заряда времяэадающего конденсатора, подключенногок эмиттеру однопереходного транзистора, обусловленная непостоянстволзарядного тока, увеличивающаяся привведении обратной :вязи, Зто явление ведет к возникновению низкочас -тотной пульсации на выходе вырями -теля из-за малой крутизны нарастания напряжения на конденсаторе в момент замыкания однзпереходногс транзистора, что особенно существеннов области повышенньх выходных напряжений источника и зри повышенномнапряжении питаюшей сети, что приводит к увеличению массо-объемных показателей сглаживающего Фильтра иего удорожанию или необходимостивведения симметрирующих регулировок,неудобных и малоэффективных в большом диапазоне изменений питающегонапряжения и нагрузки, Наряду с этимнапряжение питания однопереходного Зтранзистора непостоянно, ограниченоснизу выходным напряжением выпрямителя, а значит и пределы регулирования момента включения тиристоровтоже ограничены. 40 Наиболее близким к предлагаемоглу по технической сущности является стабилизированный источник питания, содержащий диодно-тиристорный мостовой выпрямитель, входом подключе 1 ный к входным клеммам, а выходом ерез сглаживающий фильтр соединенный с выходными клеммами, блок обратной связи, входом подсоединенный к выходным Клеммам, вспомогательный зыпрямитель, входом гадключенный к входным клеммам, и блок Фазового управления, включа:ющий в себя одно- переходной транзистор, два базовых резистора и времязадающий конденсатор, причем одна база однопереходного транзистора через первый базовый резистор подключена к гервому выход. ному выводу всномогательного выпрямителя, другая база соединена с 60 первым выводом второго базового резистора, а его эмиттер через времяэадакщий конденсатор подсоединен к второму выходному выводу вспомога тельного выпрямителя 2 3 65 Недостатками данного устройства являются наличие специальногс транс орматора для питания однопереходного транзистора, а также нелинейость заряда времязадающего конденсатора, ведущая к возникновению низкочастотнои пульсации и уменьшениюабили зации источника при одновреленном изменении питающего напряжения и тока нагрузки, что препятетву.ет использованию источника дт;я голучения повышенных выходньх напряжений.1 ель изобретения - упрощение стабилизированного источника питания и ра.ширение диапазона стабилизированых выходных напряжений.Поставленная цель достигается тем, что стабилизированный источник1 итания, содержащии диодно-тиристор.ныЙ мостовой вьпрямитель, входомподключен;ый к входным клеммам, авыхоцом через сглаживающий Фильтрсоединенный с выходными клеммами,блок обратной связи, входом подсоеине ый ( выходнь 1;.кеммам,гатель ный зыпрями тель, входом под - ключенный к вхо,.ным клеммам, и блок Фазового управления, включающий в себя одноереходной транзистор, два базовых резистора и времязадаощий ондесатор, причем одна база одно- переходного тран зи стора чере з пер - выЙ ба зовый рези стор подклоче на к псрвому выходному выводу вспомогательного выпрямителя другая база соединена с первым выводом второго базового резистора, а его змиттерчерез времязадающий конденсатор подсоединен к вторсму выходному выводу времязадающего конденсатора, введено два накопителя, входы которых последовательно с диодами встречно-параллельно подключены к входным клеммам, а в блок фазового управления введены управляемый генератор тока и две оптотиристорные пары, причемуправляемый генератор тока выходнымивыводами подключен между эмиттером однопереходного транзистора и первым выходным выводом вспомогательно. го выпрямителя, а входом управления соединен с выходом блока обратной связи, последовательно соединенные светододы оптотиристорных пар подключены между вторым выводом второго базового резистора и вторым выходнымвыводом вспомогательного выпрямителя, Фототиристоры оптотиристорных пар подсоединены между управляющимиэлектродами тиристоров диодно-тиристорного мостового выпрямителя и выходами соответствуюших накопителей,Управляемый генератор тока блокаФазового управления включает в себятран эи стор, ста били трон и,цв а ре зи стора, причем коллектор транзистораподключен к его первому выходномувыводу, эмиттер непосредственно соединен с входом управления и через первый резистор подключен к второму выходному выводу, который через стабилитрон подсоединен к базе транзис. тора, подключенной через второй резистор к второму выходному выводу вспомогательного выпрямителя.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого источника питания.Стабилизированный источник нитания, подключенный к входным клеммам 1, содержит диодно-тиристорный мостовой выпрямитель 2, состоящий из двух тиристоров 3-4 и двух диодов 5-6, к выходу которого подключен фильтр 7, соединенный с выходными клеммами и входом блока 8 обратной связи, вспомогательный выпрямитель 9, подключенный к входным клеммам и соединенный выходом с блоком 10 фазового управления, состоящим из одно. переходного транзистора 11, подключенного первой базой через базовый резистор 12 к аноду, последовательно соединенных светодиодов двух оптотиристорных пар 13-14, катодом соединенных с одним выходом источника 9, второй базой через базовый резистор 15 к другому выходу выпрямителя 9, а эмиттером - к времязадающему конденсатору 16 и коллектору биполярного транзистора 17, управляемого генератора тока., соединенного эмиттером с выходом блока 8 обратной связи и через времязадающий резистор 18 с другим выходом выпрямителя 9, а базой - с резистором 19 и анодом стабилитрона 20, соединенными последовательно и включенными в цепь питания блока 10 фазового управления. Два накопителя 21-22 с последовательными диодами 23-24, под. ключенные встречно-параллельно к входным клеммам, своими выходами сое динены с анодами фоторизисторов соответствующих оптотиристорных пар 13-14, катоды которых подключены к управляющим электродам соответствующик тиристоров 3-4,Источник работает следующим образом.При подключении питающей сети к входным клеммам 1 на выходе вспомогательного выпрямителя 9 возникает двухполупериодное напряжение трапецеидальной формы, которое используется для питания блока 10 фазового управления. С началом первого полупеоиода питающего напряжения конденсатор 16 начинает заряжаться через биполярный транзистор 17 и резистор 18, причем ток заряда конденсатора 16 вследствие стабилизации базового смещения биполярного транзистора 17 цепью стабилизации, образоанной резистором 19 и стабилит 65 Предложенное устройство позволяет упростить схему диодно-тиристорного стабилизатора напряжения и одновременно расширить диапазон стаби. роном 20, близок к постоянному, поэтому напряжение на эмиттере однопереходного транзистора 11 будет близко к линейно нарастающему. Одновременно через открытый диод 23 конден (сатор накопителя 21 заряжается дойапряжения стабилизации стабилитрона, включенного параллельно ему. Вмомент достижения напряжения на кон.денсаторе 16 порогового значения пе реход эмиттер-база однопереходноготранзистора 11 замыкается и черезпоследовательно включенные светодиоды двух оптотиристорных пар 13 и 14протекает ток разряда конденсатора 15 16.Так как на аноде фоторезистора оп,тотиристорной пары 13 присутствуетположительное напряжение заряженного накопителя 21, то фоторезисторвкл:чается, Через него и управляющийэлектрод силового тиристора 3 протекает ток разряда накопителя 21.Тиристор 3 включается и на выходестабилизированного источника питаниявозникает выпрямленное напряжение,По окончании первого полупериодапитающее напряжение снимается сосхемы управления и она возвращаетсяв исходное состояние. С началомвторого полупериода питающей сетипроцесс повторяется, но в работувступают уже оптотиристорная пара14, накопитель 22 с диодом 24 и тиристор 4, При увеличении напряженияпитающей сети относительно номинального напряжение на выходе стабилизированного источника питания начинает увеличиваться, вызывая одновременно изменение напряжения на выходе блока 8 обратной связи и уменьшение тока заряда конденсатора 16.40 Время достижения напряжением на конденсаторе 16 порогового уровня однопереходного транзистора 11 увеличивается, и как следствие, увеличивается угол управления тиристорами иуменьшается выходное напряжение стабилизированного источника питания,При уменьшении напряжения питающейсети от номинального уменьшаетсяугол управления тиристорами и увеличивается выходное напряжение источника. Таким же образом компенсируется изменение выходного напряжения источника, связанное с изменением тока нагрузки. При этом во,всем диапазоне изменения угла управления тиристорами напряжение наконденсаторе 16 имеет линейно нарастающую форму, что обеспечивает четкое срабатывание однопереходноготранзистора 11 и исключает возникновение низкочастотной пульсации,1019416 тельных трансформаторов для питаниясхемы управления определяют технологичность и относительно небольшуюстоимость изготовления источников. Составитель К). Опадчийедактор С. Патрушева Техред И. Гайду Корректор Г, Решетник Заказ 3703/42 Тираж 874 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 35 Москва, Х, Раушскилиал ППП Патент, =., Ужгс род,оект лизированных выходных напряжений, Простота конструкции, возможность испольэовать только типовые комплектующие изделия, отсутствие дополниПодписноеомитета СССРоткрытийя наб д, 4/5