Регулируемый источник питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 119) (11) 4 Н 02 М 7/217 1 сР,1,т, 11 9,Я ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИво СССР2, 1981,ИК ПИТАНИЯ ся к элект- спользовано ия электро обретения ощности пу- выпрямлен 3 ф пиР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относиротехнике и может бытьв качестве источника пирадиоаппаратуры. Цель иповьппение коэ 4 ициентатем уменьшения пульсаци ного напряжения. Регулирующими элементами источника питания являютсятранзисторы 8 и 9, каждый иэ которыхвключен последовательно с соответствующим диодом 6 или 7 основного выпрямителя 1, и два конденсатора 15и 16, подключенные к диагонали диодного моста 10, включенного параллельно нагрузке 5Источник 17 управляющего напряжения изменяет проводимость транзисторов 8 и 9. В процессерегулирования напряжения на нагрузке5 транзисторы 8 и 9 полностью открыты и потери мощности минимальны при минимальном и максимальном входном фнапряжении, а при номинальном вход ном напряжении избыток входного на пряжения гасится на транзисторах 8 и 9. 2 ил, 1133797Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вкачестве источника питания электро- радиоаппаратуры,Цель изобретения - повышение коэффициента мощности путем уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения.На фиг, 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг2 - графи- О ки, поясняющие принцип работы (а минимальное, б - номинальное, в максимальное входное напряжение).Устройство (фиг, 1) содержит основной выпрямитель 1, подключенный к )5 входным выводам 2, объединенные аноды диодов 3 и 4 анодной группы образуют выходной вывод для подключения нагрузки 5. Катоды диодов 6 и 7 подключены к коллекторам транзисторов 8 и 9. Эмиттеры транзисторов объединены и подключены к другому выходному выводу. К выходным выводам подключен также диодный мост 10 на диодах 11- 14. Вход переменного тока 10 через 25 конденсаторы 15 и 16 подключен к коллекторам транзисторов 8 и 9Источник 17 управляющего напряжения содержит трансформатор 18, первичная обмотка которого подключена к входным выводам 2, а вторичная одним выводом через диод 19 и токоограничивающий резистор 20 - к базе транзистора 9, дру. гим выводом через диод 21 и токоограничивающий резистор 22 - к базе тран.35 эистора 8. Средняя точка вторичной обмотки совместно с диодами 23 и 24 образует дополнительную схему выпрямления, на выходе которой включен фильтровый конденсатор 25 и потенци О ометр 26, Управляющий вход потенциометра 26 соединен с анодами развязывающих диодов 27 и 28, катоды которых подключены к катодам диодов 19 и 21.45Для устойчивой работы в условиях высоких температур параллельно переходам база - эмиттер транзисторов 8 и 9 могут быть подключены резисторы (на фиг. 1 изображены пунктиром).50На фиг. 2 приведены следующие обозначения: Б - напряжение источника питания; 1 , 1 - ток через резисторы 20 и 22; 1, 1 - ток транзисторов 8 и 9; 1,з, 1 - ток через диоды 13 и 14; 1 - входной ток устройства;11 л - выпрямленное напряжение на нагрузке 5; 1 рсгмакс, 1 ресном ток без транзисторов 8 и 9, соответствующий минимальному и номинальному значению входного напряжения; Т - период переменного входного напряжения; Бл,м,л мале ламплитуда пульсации выпрямленного напряженияУстройство регулирования выпрямленного напряжения работает следующим образом. Напряжение источника питания с выводов 2 через переходыкатод - анод диодов 3 и 4 выпрямителя 1 поступает на отрицательный выходной вывод нагрузки 5, Положительный выходной вывод нагрузки 5 связан с входными выводами 2 источника питания по двум цепям. При открытом состоянии транзисторов 8 и 9 напряжение от выводов 2 источника питания поступает на положительный вывод нагрузки 5 через переходы анод - катод диодов 6 и 7 и открытые транзисторы 8 и 9, При закрытом состоянии транзистора 8 в положительный полупериод и транзистора 9 в отрицательный полупериод входное напряжение поступает на положительный вывод нагрузки 5 в положительный полупериод входного напряжения через последовательно соединенные диод 6, накопительный конденсатор 15, диод 13 диодного моста 10 и в отрицательный полупериод - через диод 7, накопительный конденсатор 16, диод 14 диодного моста 10,-При этом накопительные конденсаторы 15 и 16 разряжаются на нагрузку 5 за время открытого состояния транзисторов 8 - в отрицательный полупериод и транзистора 9 - в положительный полупериод входного напряжения через диоды 11 и 12 диодного моста 10. В этом случае на нагрузке осуществляется деление входного напряжения на два раза. Плавный перевод режима работы силовой части регулируемого выпрямителя иэ режима выпрямления с деления напряжения на два раза в режим выпрямпения без деления напряжения осуществляется источником 17 управляющего напряжения. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора 18 через диод 19 и токоограничивающий резистор 20 поступает на базу транзистора 9, а через диод 21 и токоограничивааций резистор 22 - на базу транзистора 8. Начало и конец вторичной обмотки включены таким образом, что транзистор 8 полностью открыт в отрицательную часть полупериода на 1 317 с) пряжеия , а тразпс гор 9 опсост ю открыт в положгльую часть попупериода апряжения 1.фиг, 2 в, 1 а 1 ). Вместе с тм от дооптельой схемы ныгрямлеия, образонаой диодами 23 и 24, сглаживающим конднсатором 25 и потенциометром 26, чреэ раэнязынающие диоды 27 и 28 на базы транзисторов 8 и 9 поступает постоянное зпряжепис, Измеямое потенцпометром 26 от нуля доаряжения Е,е, соответствуюсего 1 рег.мссс (фиг. 2, 1 ) . При мини,сцьс,м входном напряжении 1. потепиометром 26 устанавливают напряжеи Е),е,.,с соответствующее 1 ге мскс (фиг. 2), при этом транзисторы 8 и 9 открыты н течение обоих пспупериодог входного напряжения. Б этом случае в положительные полуперилды напряжеия ) питание нагрузки 5 осуществляется через диод 6 и тразистор 8, а н отрицатльные - через дисд 7 и тразистор 9, входной ток имеет форму синусоиды. Па ат рузке 5 формируется выпрямленное апряжеие -, и работа схемь полностью соо гвс"ствут мостовому неуправляемому выпрямители (фиг, 2 а) . В случае мсксималього входого напряжения упранпяюще;пряжеие на выходе выпрямителя Ере г потепномтром 26 устанавливают равым упю, при этом транзистор 8 открыт только в отрицательную часть полуриода, а тра- зистор 9 - только н положительную часть полупериода, поэтому питаие нагрузки 5 в положительый попуссериод напряжения П осушествляется за счет .1 С заряда конденсатора 15 через диопь 13, 6 и 4 и разряда кондесатор 16 через транзистор 9 и диод 12 (д, фиг. 2 в). В отрицатпьый по;уприод напряжения ; пиасие нагрузки 5 осуществляется за счет аряда разрядиншегося н предыдущий полуриод напряжения 1 кодсатора 16 через диоды 14, 7 и 3 и разряда эарядившгося в предыдущий полупериод апряжения . конденсатора 15 чсрсэ транзистор 8 и диод 11 (, фиг. 2 и), Поскольку заряд и ра 1 д кодсаторов 15 и 16 осуществляс тсл через нагрузку 5, то время заряда кодсаторов равно нремс и разряда и, следовательно, н схмс за каждый попупериод напряжения с) ос уше ств:яс тс я деление напряжения 1. практически н дна ра 8эа по среднему значению (фиг. 2 в). Коденсатор 15 начинает заряжаться через нагрузку 5 в тот момент, когда екущее значение входного напряжения 1) достигает напряжения на нагрузке при разряде конденсатора 16 на нагрузку 5, а конденсатор 16 начиает заряжаться через нагрузку 5 в тот момент, когда напряжение на нагрузке 5 достигает напряжения при разряде конденсатора 15 на эту же нагрузку 5 (1 1, фиг, 2 в). Поэтому ток 1 ь от источника входного напряжеия имеет форму импульсов с длительностью, меньшей сн два раза) полупериода напряжения Б (1,фиг,2 в),При номинальном (среднем) входном напряжении П (фиг. 2 б) с установкой потенциометром 26 Е,о, соответствующего 1,ег с, (фиг. 2 б),транзистор 8 приоткрывается во время положителього полупериода и полностью открывается во время отрицательного полупериода, а транзистор 9 открывается полностью но время отрицательного полупериода входного напряжения, В этом случае ток нагрузки 5 через траэстор 8 протекает во время положитепьного полупериода напряженияот источника входного напряжения, а н части отрицательного полупериода напряжения 1) - от конденсатора 15. Соответстненно ток через транзистор 9 протекает во время отрицательного и части положительного полупериодов напряжеия 1Таким образом, в процессе регулирсвлия (стабилизации) напряжения на нагрузке 5, транзисторы 8 и 9 полностью открыты и потери мощности минимальны при минимальом и максимальом входном напряжениях, а при омиаульном входном напряжении избыток входного напряжения (мощности) гасится а регулирующих транзисторах 8 и 9.Форма напряжения на нагрузке 5 в процессе регулирования (стабилизации) плавно изменяется от выпрямленной сиусоидь до сглаженной и выпрямленой синусоиды с делением эффектинного значения входного напряжения в два раза (/., фиг. 2). Из принципа работы следует, что амплитуда пульсации выходного напряженин умеьшается в процессе регулирования от 1 с,чскс ло Пп,мин близкого к нулю,513379 Формула изобретения 78 Регулируемый источник питания, содержащий основной выпрямитель, подключенный к входным выводам, источник управляющего напряжения в виде трансформатора, первичная обмотка которого подключена к входным выводам, а вторичная выполнена со средней точкой,О образующей один иэ выходных выводов и совместно с двумя диодами дополнительную схему выпрямления, выходом подключенную к потенциометру, два развязывающих диода, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента мощности путем умень- щения пульсаций выпрямленного напряжения, основной выпрямитель выполнен мостовым, причем объединенные аноды диодов анодной группы образуют другой выходной вывод, а к катоду кажб Ти ал 659 Подписи кгород, ул. Проектная,НИИПИ За аэ 439/5 роиэв.-полигр. пр-тие дого из оставшихся диодов коллекторомподключен введенный транзистор, базакоторого через введенный токоограничивающий резистор подключена к катодусоответствующего введенного диода,анодом подключенного к соответствующему выводу вторичной обмотки, эмиттеры транзисторов объединены и подключены к средней точке трансформатора, какдый иэ катодов. укаэанных развязывающих диодов подключен к соответствующему катоду введенного диода, а аноды развязывающих диодовобъединены и подключены к управляющему входу потенциометра, а такжедополнительно введен диодный мост,выводы постоянного тока .которого подключены к выходным выводам, а каздыйиз входов перемеНного тока через соответствующий введенный конденсаторподключен к коллектору транзистора.