Стабилизированный источник питания

Союз СоеетскннСоцнапнстнческнеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 767737но делам нзееретеннй н еткрытнй) Заявите 54) СТАБИЛИЗИРОВАННЪЙ ИСТОЧНИК ПИ ога омурегулисое- спор, аостоян ом н 15 Изобретение относится к электротехникеи может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различногоназначения,Известны сгаПилизированные источникиЪпитания, содержащие силовой трансформатор,:выпрямитель, а также компенсирующий (воль.фтодоПавочный) трансформатор, первичная оП.мотка которого через реактивное Палластиоесопротивление подключена к питающей сети,%а вторичная - включена последовательно содной из обмоток силового трансформатора ГЦОднако такие источники питания являютсяпараметрическими стабилизаторами и имеютнизкий коэффициент стаПилизации напряжения,не обеспечивают плавного регулирования и сглаживания пульсаций выходного напряжения.Наиболее Плизким к предлагаемому является стабилизатор напряжения, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка кото-рого подключена к входным клеммам, а вто.ричная обмотка соединена с входной цепьюосновного выпрямителя с фильтром, один из выходных зажимов которого подключенодноименному выходному зажиму вспомтельного выпрямителя, к другому выходизажиму которого подсоединен коллекторрующего транзистора, причем его эмиттединен с точкой соединения основного имогательного выпрямителей через резистобаза подключена к выходу усилителя иного тока, входом соединенного с выходузла сравнения, вход которого подключек выходным клеммам 21. Однако такие стаПилизаторы, как и все стабилизаторы с балластными сопротивлением в силовой цепи и параллельным включением регулирующего транзистора, имеют низкий КПД и большие объем и массу регулирующего транзистора с теплоотводом, вследствие большой величины его мощности рассеяния, особенно приизменении тока нагрузки стаПи лизатора в широких пределах.Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение оПъема и массы стаПилизированн сточника питания постоянного тока,7737 4 3 7 бУказанная цель в предлагаемом источникепитания достигается тем, что в него введенвольтодобавочный трансформатор с двумявторичными обмотками, первичная обмоткакоторого через реактивное балластное сопро.тивление подключена к входным клеммам(параллельно первичной обмотке силовоготрансформатора), к одной из вторичных,обмоток подключены входные зажимы вспомога.тельного выпрямителя, а другая обмоткавольтодобавочного трансформатора включенапоследовательно с одной нэ обмоток силовоготрансформатора,На фиг, 1.3 представлены функциональныесхемы предлагаемого стабилизированного ис.точника питания,Стабилизированный источник питания содер-жит силовой трансформатор 1, вторичная обмот.ка 2 которого соединена с входом основноговыпрямителя 3, вспомогательньдй выпрямитель4, к выходным зажимам которого подключенрегулирующий транзистор 5, причем его эмиттер соединен с отрицательным полюсом основного выпрямителя 3 через резистор б, а базаподключена к выходу усилителя 7 постоянного тока, вход которого подключен к выходуузла 8 сравнения, подключенного к выходнымзажимам источника питания.Источник питания содержит также вольтодобавочный трансформатор 9, первичная обмотка 10которого через реактивное балластное сопротивле.ние.конденсатор 11 подключена к питающей сети(фиг, 1 и 2) или включена параллельно пер.вичиой обмотке 12 силового трансформатора1 (фиг. 3).Вольтодобавочный трансформатор 9 имеетдве вторичные обмотки 13 и 14.К вторичной обмотке 13 вольтодобавочноготрансформатора 9 подключен вспомогательныйвыпрямитель 4, а другая вторичная обмотка 14включена последовательно к одной из обмотоксилового трансформатора 1 - с вторичнойобмоткой 2 (фиг. 1) или первичной обмоткой12 (фиг, 2 и 3).Предлагаемый стабилизированный источникдвдтания (фиг. 1) работает следующим образом. 5 10 15 25 30 35 40 45 50 55 20 Напряжение питающей сети, подаваемое на вход источадка питания, прикладывается к первичной обмотке 12 силового трансформатора 1, а также распределяется между первифь ной обмоткой 10 вольтодобавочиого траисфор. матора 9 и конденсатором 11,На вход основного выпрямителя 3 подается напряжение, равное сумме напряжений вто.ричной обмотки 2 силового трансформатора 1 и вторичной обмотки 14 вольтодобавочного трансформатора 9, а на выходе основного вы п 15 ябдителя и, следовательно, источника питания оказывается ддапряжсние, пропорциональддоесумме указанных напряжений. Напряжениена вторичной обмотке 14 вольтодобавочноготрансформатора 9 пропорционально напряжениюна его первичной обмотке 10.С другой стороньд, напряжение на первичнойобмотке 10 трансформатора 9 зависит отвелнчиньд падения напряжения на конденсаторе11. Это падение напряжения определяется емкостью конденсатора 11 и величиной тока первичной обмотки 1 О трансформатора 9, которыйскладывается нз трех составляющих: токахолостого хода трансформатора, пропорциональноготоку вторичной обмотки 14, и тока, пропорддионального току вторичной обмотки 13, т,.е,тока, протекающего через регулирующийтранзнстор 5.При изменении, например увеличении вы.ходкого напряжения, вследствие повышениянапряжения питающей сети или уменьшениятока нагрузки, увеличивается сигнал, подаваемый с выхода узла 8 сравнения на вход усилителя 7 постоянного тока, и сигнал, подаваемый на базу регулирующего транзистора 5.Это приводит к отпиранию регулирующеготранзистора 5 и к увеличению протекающегочерез него тока. При этом увеличивается ток,протекающий через вторичную обмотку 13 ипервичную обмотку 10 вольтодобавочноготрансформатора 9, а также ток, протекающийчерез конденсатор 11, и, следовательно, увели.чивается падениенапряжения на нем,Это понижает напряжение на первичной10 и вторичной 14 обмотках трансформатора 9, а напряжение на входе основного выпрямителя 3 и выходное напряжение источникапитания поддерживаются практически неизмен.ными.Наличие резистора б между отрицательнымполюсом основного выпрямителя 3 и эмиттеромрегулирующего транзистора 5 обеспечиваетэффективное прецизионное сглаживание пульса.ций выходного напряжения при пдмощи цепиобратной связи, состоящей из узла 8 сравнения г, усилителя 7 постоянного тока.Пульсации напряжения поступают на входузла 8 сравнения, усиливаются усилителем 7постоянного тока и поступают на базу регу.лирующего транзистора 5.При положительной полуволне пульсацииток через регулирующий транзистор 5 увели.чивается, а при отрицательной - уменьшается.При этом соответственно изменяется падениенапряжения на резисторе б.Пульсации выходного напряжения при наличии резистора б значительно уменьшаются,что позволяет снизить объем и массу реактив.ного фильтра,7677375Сопротивление резистора 6 выбираетсян,большим, Падение напряжения на нем долж.но быть равно двойной амплитуде пульсацийнапряжения на выходе реактивного фильтраосновного выпрямителя 3. Вследствие этоговключение резистора 1 О не приводит к сниже.нию КПД источника питания.Стабилизированный источник питания схе.ма которого представлена на фиг, 2, работаетаналогично, ООтличие заключается в том, что напряже.ние вторичной обмотки 14 трансформатора 9складывается с напряжением питающей сети иподается на первичную обмотку 12 силовоготрансформатора 1. 15Прн этом обеспечивается стабилизациянапряжения на первичной 12 и вторичной 2обмотках силового трансформатора 1 и,следовательно, стабилизация выходного напря.,жения источника питания. 20Такое включение обмоток в ряде случаевявляется предпочтительное, например. при ниэ.ких выходных напряжениях и больших токахнагрузки источника питания.Дальнейшим усовершенствованием предлагае эЗмого источника питания (фиг, 2) являетсясхема, приведенная на фиг, 3, в которой пер.вичная обмотка 10 трансформатора 9, соединенная последовательно с конденсатором 11;включена параллельно первичной обмотке 12 З 11(илового трансформатора 1, напряжение накоторый стабилиэировано при помощи цепиобратной связи.Это позволяет обеспечить дальнейшее снижениемощности рассеяния регулирующеготранзйстора 5 и повышение ЮЩ источникапитания,Выбором соответствующего числа витковвторичной обмотки 13 трансформатора 9 напражение на выходе вспомогательного выпрямите. 4 йля 4 и, следовательно, на регулирующем трап.зисторе 5 может быть выбрано практическилюбой величины, что позволяет растпирить об.пасть применения предлагаемого источникапитания и испольэовать его для получения как 6сверхнизких, так и высоких стабилизированных выходных напряжений, Использование нзобрете. ния позволяет повысить КПД и снизить объем и массу стабилизированного источника питания за счет снижения мощности рассеяния регули рующего транзистора с теплоотводящнм ради. атором.формула изобретенияСтабилизированный источник питания, содер.жащий силовой трансформатор, первичная об.мотка которого подключена к входным клеммам, а вторичная обмотка соединена с вход.ной цепью основного выпрямителя с фильтром,один из выходных зажимов которого подклю-чен к одноименному выходному зажиму вспомогательного выпрямителя, к другому выход.ному зажиму которого подсоединен коллекторрегулирующего транзистора, причем его эмиттер соединен с тощой соединения основногои вспомогательного выпрямителей через резис.тор, а база подключена к выходу усилителяпостоянного тока, входом соединенного.с выходом узла сравнения, вход которого подключенк выходным клеммам, от л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения массогабаритных показателей, в неговведен вольтодобавочный трансформатор с дву.мя вторичными обмотками, первичная обмоткакоторого через реактивное балластное сопротивление подключена к входным клеммам, к одной из вторичных обмоток трансформатораподключены входные зажимы вспомогательноговыпрямителя, а другая обмотка вольтодобавоч.ного трансформатора включена последовательночс одной из обМоток силового трансформатора,,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 473268,кл. Н 02 М 7/06, 1975.2. Авторское свидетельство СССР Ю 4 636596,кл. О 05 Р 1/56, 1976.767737 рректор Н. С ор И, Напк Подпис Заказ 7005/17 5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фи ЦНИИПИпо дела 3035, М Составитель В. СоловьевТехред Ж. Кастелевич Тираж 956 осударственного комитета С изобретений и открытий ва, Ж, Раушская набд