Стабилизированный источник вторичного электропитания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 Е 1/5 ЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СТАБИЛИЗИР РИЧНОГО ЭЛЕКТР (57) Изобретен технике, в час стабилизирован диоэлектронной ИК ВТОИСТО ОВАННЫЙ ЧПИТАНИЯе относится кности к устроого электропиаппаратуры. Ц электро ства ания(56) Ромаш Э,М. Источникэлектропитания радиоэлекратуры. М.: Радио и связрис. 10-9.Тосихора Х, и др. Перстабилизаторы на 100-500ляемые магнитными усилитДенси Регаку, 1979, В 12рис,30. повышение КПЦ стабилизированного источника вторичного электропитания (ИВЭ). Это достигается эа счет устранения иэ силовой части ИВЭ цепи регулирующий элемент - магнитный усил;- тель, а следовательно, и потерь в этой цепи путем введения специальной обмотки управления 16 в выходной трансформатор 8 задающего генератора 7. Изменения выходного напряжения ИВЗ через узел 9 обратной связи передаются на обмотку управления 16 выходного трансформатора 8 задающего генератора 7, вызывая изменения индукции насыщения трансформатора, приводящей к изменению частоты переключения генератора 7. Это через транзисторный преобразователь 2 и высокочастотный силовой трансформатор 3 вызывает иэ- Се менение частоты импульсного сигнала, поступающего на параллельный резонансный ЬС-контур 4, который меняет свое сопротивление и амплитуду сигнала в соответствии с частотой, поступающей на выходной выпрямитель 5 1265739и далее на выходной емкостной фильтр б,что приводит к изменению выходногонапряжения ИВЭ, т,е. стабилизации.5 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам стабилизированного электропитания радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано в области вторич ного электропитания радиоэлектронной аппаратуры средств связи, автоматики, приборостроения и вычислительной техники.Целью изобретения является новы щенке КПД стабилизированного источника вторичного электропитания (ИВЭ).На фиг.1 показана схема стабилизированного источника вторичного электропитания; на фиг. 2 - упрощенная схема замещения; на Фиг. 3 - час- . тотная характеристика резонансного контура; на фиг. 4 и 5 - возможные варианты выполнения трансформаторов задающего генератора с введенной об моткой управления.ИВЭ выполнен с бестрансформаторным входом и содержит входной выпрямитель 1, например, в виде трехфазного вентильного моста с индуктивно емкостным фильтром и последовательно включенные статический транзисторный преобразователь 2, выполненный, например, по полумостовой схеме, высокочастотный силовой трансформатор 3, 30 параллельный резонансный ЬС-контур 4 выходной выпрямитель 5, например, в виде вентильного моста и выходной емкостной фильтр 6, а также транзисторный задающий генератор 7, выполненный по двухтактной схеме Розра с выходным трансформатором 8, вторичные обмотки которого подключены к управляющим входам статического транзисторного преобразователя 2, и узел 9 4 О обратной связи, включающий измерительный элемент на входе цепи, например, в виде резистивного делителя 10 напряжения, выход которого соединен свходом элемента сравнения, например, в виде операционного усилителя 11,другой вход которого соединен с источником опорного напряжения в видестабилитрона 12, а выход - с входомусилителя постоянного тока - эмиттерным повторителем на транзисторах 13-15,выход которого является выходом узлаобратной связи. В выходной трансформатор 8 введена обмотка 16 управленияпостоянного токй, вывод которой является управляющим входом задающегогенератора 7, подключенного к выходуцепи обратной связи,Для питания цепей задающего генератора и цепи обратной связи служитдополнительный маломощный выпрямитель 17.Работа схемы осуществляется следующим образом.При подаче на вход ИВЭ напряженияпитающей сети задающий генератор 7,с самовозбуждением формирует в обмотках выходного трансформатора 8 напряжение прямоугольной Формы. При этом,при полуволне, соответствующей положительному значению напряжения навторичной обмотке И трансформатора 8,на транзистор 18 статического преобразователя 2 поступает отпирающийимпульс и напряжение сети, преобразованное в постоянное выпрямителем 1,оказывается приложенным к первичнойобмотке И, силового трансформатора 3через конденсатор 19 и коллекторно"эмиттерный переход транзистора 18.При следующей полуволне, соответствующей положительному значению напряжения на вторичной обмотке Ик трансФорматора 8, транзистор 18 запирается и отпиракарй импульс поступает натранзистор 20 и выпрямленное напряжение сети через конденсатор 21 иколлекторно-эмиттерный переход транзистора 20 оказывается приложеннымк той же обмотке У трансформатора 3по обратной полярности. Так как индуктивность 22 и емкость конденсато1 АР 1 чР и соотвествующая ей индукцияв = н 55 ра 23 препятствуют скачкообразному нарастанию тока во вторичной обмотке трансформатора 3, ток в обмотках трансформатора 3 и через транзисторы 18 и 20 изменяется по синусоидальному закону, определяя этим формуЭДС в обмотках трансформатора 3.Рассматриваемую силовую часть ИВЭ можно представить в виде упрощеннойсхемы замещения (фиг. 2). При этом 10 статический преобразователь 2 можносчитать источником синусоидальныхсигналов с величиной ЭДС - ЕР. Сопротивление нагрузки ИВЭ представленосопротивлением В., Ь(22) и Ср(23) 15 представляют собой элементы резонансного контура 4.При о генератора ф равной резонансной частоте колебательного ЬС-контура, и при большом 20 К (режим холостого хода ИВЭ) напряжение на выходе резонансного контура максимальное. При повышении частотыгенератора выходное напряжение асимптотически уменьшается (частотная 25 характеристика резонансного контураИВЭ по фиг. 3, выраженная в относительном изменении напряжения от частоты).Таким образом, изменяя частотупереключения статического преобразователя в рассматриваемом ИВЭ в зависимости от изменения сопротивления нагрузки нли напряжения питающей сети напряжение на выходе ИВЭ пойдерживается постоянным.По принципу работы самонасыщающегося генератора переключение транзисторов преобразователя происходит в каждый полупериод при достижении магнитным потоком трансформатора 8 индукции насыщения В ъ В магнитопровода.При протекании тока по первичной обмотке трансформатора 8 в магнито-, проводе создается напряженность пере- менного магнитного ноля Н и соответствующая ей магнитная индукция ВВведением в трансформатор 8 дополнительиой обмотки. 16 управления и припротекании по ней тока управлениясоздается напряженность постоянного магнитного поля Поскольку векторы напряженностипеременного Й и постоянного Й магнитных потоков при наложении друг надруга суммируются арифметически+Й =Н+Н,это приводит к снижению индукции насыщения, т.е.В=В -ш Н,илигде- дифференциальная магнитная проницаемость материала магнитопровода;др - ток обмотки управления;- число витков обмотки управления;6 - средняя длина магнитной силовой линии потока управления (фиг.4 и 1 Р.Таким образом, снижение уровня индукции,насыщения трансформатора приводит к уменьшению времени нарастания переменного магнитного потока, до этого уровня, т.е. увеличению частоты переключения транзисторов генератора, что, в свою очередь, обуславливает изменение выходного напряжения ИВЭ, т.е. стабилизацию.Возможны варианты выполнения управляемых трансформаторов для задающего генератора (фиг. 4 и 5) на магнитопроводах Ш-образной конструкции из ферритов. Обмотки переменного тока условно показаны как И, и И. Кроме этих конструкций могут быть применены управляемые трансформаторы на кольцевых магнитопроводах, а также в виде трансформаторов с ортогонально пересекающимися магнитными полями.Повышение КПП достигается за счет исключения из силовой цепи регулирующий элемент - магнитный усилитель, г следовательно и потери.формула изобретенияСтабилизированный источник вторичного электропитания, содержащий последовательно включенный между входными и выходными выводами входной выпря- митель с фильтром, транзисторный преобразователь напряжения, высокочастотный выходной трансформатор, резонанс- ный контур, выходной выпрямитель и сглаживающий фильтр, транзистбрный двухтактный задающий генератор с выходным трансформатором, вторичные обмотки которого подключены к управляющим входам транзисторного преобразо3 1265739 6вателя напряжения, узел обратной свя- нератора введена обмотка управления, зи, вход которого. соединен с выходны- выводы которой соединены с управляюми выводами, о т л и ч а ю щ и й с я 1 щим входом задающего генератора, сое. тем, что, с целью повышения КПД, в диненного с выходом узла обратной выходной трансформатор задающего ге-связи. д 6 15 Ю 5=юакс Составитель Е.Финогеноведактор А.Шандор Техред М.Ходанич Корректор А.Обр Заказ НИИП по дела113035, Мо Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная ж 836дарствеизобреква, ЖПодписноеного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб д. 4/5