Двополярне джерело вторинного елетроживлення без гальванічного відокремлення

Двополярне джерело вторинного електроживлення без гальванічного відокремлення, що містить спільний перемикач двох ключових регулято рів знижувального та полярно-інвертуючого типів з спільною системою керування, вихід перемикача з'єднано через відокремлювальний елемент з елементами згладжувального фільтру ключового регулятора знижувального типу, а саме, з ключовим елементом та через обмотку дроселя з конденсатором, та безпосередньо з елементами згладжувального фільтра ключового регулятора полярноінвертуючого типу, а саме, з обмоткою дроселя та через ключовий елемент з конденсатором, яке відрізняється тим, що обмотки окремих дроселів згладжувальних фільтрів ключових регуляторів знижувального та полярно-інвертуючого типів розміщені на спільному осерді двообмоткового дроселя Винахід стосується джерел вторинного електроживлення без гальванічного відокремлення, які перетворюють вхідну однополярну напругу у вихідну напругу різної полярності визначеного рівня, до якої підключаються прилади та пристрої, що потребують стабільної двополярної напруги, в галузі медицини, техніки зв'язку, телекомунікацій, банківських та обчислювальних установах, тощо ВІДОМІ схеми двополярних джерел вторинного електроживлення без гальванічного відокремлення з ключовими регуляторами знижувального та полярно-інвертуючого типів, кожен з яких управляється окремим перемикачем (транзистором) та окремою системою керування, які перетворюють вхідну однополярну напругу у вихідну напругу різної полярності з визначеними рівнями (див , наприклад Северне Р , Блум Г Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания пер с англ под ред Л Е Смольникова - М Энергоатомиздат, 1988 С 153) Однак, наявність двох перемикачів та зав'язаних з кожним систем керування призводить до зменшення надійності, збільшення маси та габаритів двополярного джерела вторинного електроживлення типів), ВИХІД перемикача з'єднано через відокремлювальний елемент (діод), ЯКИЙ усуває вплив регулятора знижувального типу на полярно-інвертуючий, з ключовим елементом (діод) та через обмотку дроселя з конденсатором згладжувального фільтру регулятора знижувального типу і навантагою та безпосередньо з обмоткою дроселя і через ключовий елемент (діод) З конденсатором згладжувального фільтру регулятора полярно-інвертуючого типу (див , наприклад Северне Р , Блум Г Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания пер с англ под ред Л Е Смольникова - М Энергоатомиздат, 1988 - С 153) Наявність двох окремих дроселів в згладжувальних фільтрах регуляторів збільшує складність джерела, масу та габарити Окрім того, схема цього джерела дозволяє отримати лише фіксовані рівні напруги на виходах, оскільки рівень напруги на виході ключового регулятору знижувального типу буде нижчим, ніж рівень напруги на виході ключового регулятору полярно-інвертуючого типу за умов регульованого коефіцієнту заповнення Як прототип обране двополярне джерело вторинного електроживлення без гальванічного відокремлення з спільним перемикачем (транзистором) та системою керування двох ключових регуляторів (знижувального та полярно-інвертуючого Задачею винаходу є вдосконалення джерела вторинного електроживлення без гальванічного відокремлення шляхом розміщення обмоток окремих дроселів на спільному осерді, яке б дозволило отримати необхідні рівні двополярної напруги на виходах та дозволяло встановлення в об'єкти за умов обмеження максимального габариту, а також СО го го 42333 зменшення трудомісткості виготовлення двополярного джерела електроживлення і вартості Поставлена задача виконується тим, що у двополярному джерелі електроживлення без гальванічного відокремлення, що містить спільний перемикач двох ключових регуляторів знижувального та полярно-інвертуючого типів з спільною системою керування, вихід перемикача з'єднано через відокремлювальний елемент з елементами згладжувального фільтру ключового регулятора знижувального типу, а саме, з ключовим елементом та через обмотку дроселя з конденсатором, та безпосередньо з елементами згладжувального фільтра ключового регулятора полярно-інвертуючого типу, а саме, з обмоткою дроселя та через ключовий елемент з конденсатором, новим є те, що обмотки окремих дроселів зглажувальних фільтрів ключових регуляторів знижувального та полярно-інвертуючого типів розміщені на спільному осерді двохобмоткового дроселя, який завдяки взаємоіндукції дозволяє регулювати рівні напруги на виходах джерела живлення у визначеному співвідношенні На кресленні (фіг) наведено схему двополярного джерела вторинного електроживлення без гальванічного відокремлення Схема двополярного джерела вторинного електроживлення без гальванічного відокремлення містить спільний перемикач 1 двох ключових регуляторів знижувального та полярно-інвертуючого типів, виконаний, наприклад, на транзисторі, яким управляє спільна система керування 2, виконана, наприклад, на уніфікованій мікросхемі керування однотактними каскадами, виходом з'єднаний через відокремлювальний елемент 3, наприклад, діод, з елементами згладжувального фільтру ключового регулятора знижувального типу-першим виводом першої обмотки дроселя 4, другий вивід якої з'єднано з конденсатором 5, та ключовим елементом 6, наприклад, діодом, для формування кола протікання струму через навантагу 7 при роз'єднанні перемикача 1, та безпосередньо з елементами згладжувального фільтра ключового регулятора полярно-інвертуючого типу - першим виводом другої обмотки дроселя 4 та через ключовий елемент 8, наприклад, діод, для формування кола протікання струму через навантагу 9 при роз'єднанні перемикача, з конденсатором 10 Функціонування схеми здійснюється наступним чином У сталому режимі при поданні управ ляючого імпульсу Umput від системи керування 2 перемикач 1 замкнений, джерело живлення з напругою ІІ Ж через відокремлювальний елемент 3 і першу обмотку дроселя 4 підключено до конденсатора 5 та навантаги 7 - виходу ключового регулятора знижувального типу з вихідною напругою ІІ7, ключовий елемент 6 в цей період часу розімкнуто Здійснюється накопичування енергії у дроселі 4, через першу обмотку якого протікає зростаючий струм (у колі ІІ Ж - перша обмотка дроселя 4 - навантага 7) До другої обмотки дроселя 4 подано напругу живлення ІІ Ж і в ній протікає зростаючий струм Ключовий елемент 8 при цьому розімкнуто внаслідок впливу на нього суми напруг дроселя 4 й джерела живлення ІІ Ж , прикладеної у зворотному напрямку Напруга на виході ключового регулятора полярно-інвертуючого типу Ug забезпечується конденсатором 10 за рахунок енергії, яка накопичувалась впродовж попереднього інтервалу По закінченню подачі імпульсу керування перемикач 1 розмикається, тому струм в першій обмотці дроселя 4, зберігаючи попередній напрямок, починає зменшуватись, внаслідок чого полярність напруги на першій обмотці дроселя 4 змінюється, створюються умови для замикання ключового елемента 6, формується коло передачі енергії, яка накопичена в дроселі 4 перша обмотка дроселя 4 ключовий елемент 6 - навантага 7 До перемикача 1 при цьому прикладена напруга джерела живлення и ж На другій обмотці дроселя 4 зменшується струм та змінюється полярність напруги Суперпозиція напруг живлення ІІ Ж та другої обмотки дроселя 4, котра діє на ключовий елемент 8, замикає його, й енергія, яка накопичена в дроселі 4, з другої обмотки надходить через нього на вихід ключового регулятора полярно-інвертуючого типу для живлення навантаги 9, та заряджає конденсатор 10 Таким чином, полярність напруги на виході цього каскаду Ug буде протилежна полярності напруги живлення и ж Необхідний рівень напруги на виходах ключових регуляторів ІІ7 та Ug установлюється шляхом регулювання коефіцієнту взаємоіндукції дроселя Пропоноване двополярне джерело електроживлення дозволяє зменшити собівартість приладу, трудомісткість та його масо-габаритні показники 42333 • и.ж. V U mput 2 f й 7 U zs О 10 Фіг. ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22 9 U9