Импульсный преобразователь напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) 5 05 C 1/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К "ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

4 (21) 3501246/24-07 (22) 15.10.82 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (7 ) В.Г.Павлов, Р.Д.Летичевский, В.Я.Павленко, A.A.Nàöêîâ и С.A.Äàíèэлян (53) 621.316.722.1 (088 ° 8) (56) 1. Патент США 9 3938023, кл. Н 02 М 3/335, 1976.

2. Курейцик К.П., Заикин С.A.

Высоковольтный стабилизированный источник питания фотоумножителя. Приборы и техника эксперимента, 980 Р 4, с.153, рис. (54).(57) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные между первой и второй входными клеммами регулирующий транзистор и трансформаторный преобразователь напряжения, выход к оторого ч ерез первый выпрями тель и: филь тр подключен. к выходным клеммам, подсоЕдиненным через блок обратной связи к эмиттерному переходу регулирукщего транзистора, последовательно соединенные задающий генератор и импульсный усилитель, выходом подключенный к управляющему входу трансформаторного преобразователя напряжения, причем первые выводы питания задающего генератора и импульсного усилителя подключены к второй входной клемме, и клемму для подключения

„„SU(ii) А дополнительного напряжения, о т л ичающийся тем,что,сцелью повышения КПД, . в него введены коммутатор, выполненный на трех транзисторах и двух разисторах, и второй выпРямитель, а трансформаторный преобразователь напряжения снабжен дополнительной обмоткой, причем сред ний вывод дополнительной обмотки соединен с второй входной клеммой, а ее крайние выводы через второй выпрямитель подключены к второму. выводу питания импульсного усилителя эмнттер первого транзистора коммутатора соединен с первой входной клеммой через первый резистор, коллектор подключен к базе регулирующего транзистора, а база соединена с коллектором второго транзистора и через второй резистор — с первой входной клеммой, база второго транзистора со единена с клеммой для подключения дополнительного напряжения,,эмиттер второго транзистора соединен с базой третьего транзистора, эмиттер которо го соединен с вторым выводом питания задающего генератора, а коллектор подключен к второму выводу питания импульсного усилителя,. причем проводимость первого транзистора ксимутатора противоположна проводимости вто" рого и третьего транзисторов коммутатора и регулирующего транзистора.

1064 273

Изобретение относится к электротехнике, в частности к импульсным вторичным источникам питания (ВИП) .

Известен импульсный преобразователь напряжения содержащий преобраt

5 зов атель напряжения, входом подключенный к входным, а выходом соединенный с выходными клеммами, причем регулирукщие транзисторы преобразователя совмещают функции стабилизации и преобразования входного напряжения (1) .

Недостатками известного устройства являются его сложность и повышенные трабозания к силовым транзисторам преобразователя. 15

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный-преобразователь напряжения, содержащий последовательно включенные между первой и второй входными клеммами регулирукщий тран- 7О эистор и трансформаторный преобразователь напряжения, выход которого через первый выпрямитель и фильтр подключен к выходным клеммам, подсоединенным через блок обратной связи 25 к эмиттерному переходу регулирукщего транзистора, последовательно соединенные задакщий генератор и импульсный усилитель, выходом подключенный к управляющему входу трансформатор- ЗО ного преобразователя напряжения, причем первые выводы задакщего генерато-. ра и импульсного усилителя подключены к второй входной клемме, и клемму для подключения дополнительного напряжения 12), Недостатком прототипа является низкий КПД.

Действительно, в прототипе задающий генератор, импульсные усилители 4g и базовые цепи преобразователя напряжения питаются непосредственно от входной сети, напряжение которой, как правило, относительно высокое.

Поэтому на этих элементах рассеива- 45 ется значительная исщность.

Цель изобретения — повыаение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный преобразователь напряжения, содержащий последовательно включенные между первой и второй входными клеммами регулирукщий транзистор, выход которого через первый выпрямитель и фильтр подключен к выходным клеммам, подсоединенным через блок обратной связи к эмиттерному переходу регулирующего транзистора, последовательно соединенные задающий генератор и импульсный усилитель, .выходом подключенный к управляющему .входу трансформаторного преобразо- 60 вателя напряЖения, причем первые выводы питания задакщего генератора и импульсного усилителя подключены к второй входной клемме, и клемму для подключения дополнительного напряже- 65 ния, введены коммутатор, выполненный на трех транзисторах и двух резисто-> рах, и второй выпрямитель, а трансформаторный преобразователь напряжения снабжен дополнительной обмоткой, причем средний вывод дополнительной обмотки соединен с второй входной клеммой, а ее крайние выводы через второй выпрямитель подключены к второму выводу питания импульсного . усилителя, эмиттер первого транзистора коммутатора соединен с первой входной клеммой через первый резис- тор, коллектор подключен к базе регулирукщего транзистора, а база соедИ иена с коллектором второго транзистора и через второй резистор — с. первой входной клеммой, база второго транзистора соединена с клеммой для подключения дополнительного напряжения, змиттер. второго транзистора соединен с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом питания задакщего генератора, а коллектор — с вторьм выводом питания импульсного усилителя, причем проводимость первого транзистора коммутатора противоположна проводимости второго и третьего транзисторов коммутатора и регулирующего транзистора.

На чертеже приведена блок-схема импульсного преобразователя напряжения.

Устройство содержит источник дополнительного напряжения на вспомогательном стабилизаторе 1, включенном между первой и второй входными клеммами 2 и 3, последовательно соединенные задающий генератор 4, иь пульсный усилитель 5 и преобразователь б напряжения, общие выводы ко-. которых подключены к второй входной

- клелме 3. Преобразователь 6 напряжения соединен с крайними выводами первичной обмотки 7 трансформатора

8, вторичная обмотка 9 которого через последовательно соединенные первый выпрямитель 10 и выходной фильтр 11 подключена к выходным клеммам 12 и 13, которые через последовательно соединенные измерительный блок 14 и блок 15 гальванической развязки, образукщие блок обратной свнзи, под-. ключены к управляющему входу регулирующего транзистора,16, включенного между первым входным выводом 2 и средним выводом первичной обмотки 7 трансформатора 8; Средний вывод дополнительной обмотки 17 трансформатора 8 соединен с второй входной клеммой 3, а крайние выводы через диоды 18 и 19 второго выпрямителя подключены к второму выводу йитания импульсного усилителя 5. Коммутатор

20 выполнен на трех транзисторах 21-23 и двух резисторах 24 и 25. Эмиттер первого транзистора 21 .коммута1064 273 тора 20 соединен с первой входной клеммой 2 через первый резистор 24, коллектор подключен к базе транзис, тора 16, база соединена с коллектором второго транзистора 22 и через второй резистор 25 - с первой входной клеммой 2. База второго транзистора 22 соединена с" выходом вспомогаI ельного стабилизатора 1 напряжения, миттер второго транзистора 22 соединен с базой третьего транзистора

23 эмиттер которого соединен с вторьм выводом питания задающегО генератора 4, а коллектор - с вторыми выводом питания двухтактного:усили теля 5. 15

Предлагаемый импульсный преобразователь напряжения работает следукщим образом.

При подаче напряжения между входныя клеммами 2 и 3 на выходе вспо- ур. могательного стабилизатора 1 появля, ется напряжение, которое через переход база - эмиттер второго транзисто ра 22 коммутатора 20 и через переходы база — эмиттер и база - коллектор 25 третьего транзистора 23 поступает соответственно на шины питания задакщего.генератора 4 и управлякщий вход вспомогательного стабилизатора

1 наиряжения, а также на шину питания импульсного усилителя 5. При . этом в коллекторе второго транзистора 22 коммутатора 20 протекает суммарный ток потребления задающего генератора 4 и импульсного усилителя

5, который создает на втором резисторе 25 напряжения смещения, отпирающее первый транзистор 21 коммутатора 20. Величина коллекторного тока транзистора 21 определяется токоэадающим резистором 24, Коллекторный 4О ток транзистора 21 отпирает регули рующйй транзистор 16.Ïðè этом на срЕднем выводе первичной обмотки 7 трансформатора 8 появляется напряжение. 45

При подаче напряжения Питания через транзистор 23 коммутатора 20 на задакюций генератора 4, последний йачинает вырабатывать на обоих своих выходах противофаэные импульсный 5Q сигналы с фиксированной частотой преобразования 2. Эти сигналы усили ваются импульсным усилительна 5 и воздействуют на преобразователь 6 напряжения. 55

На выходе вторичной, обмотки 9 трансформатора 8 вырабатывается импульсное напряжение, которое выпрямляется выпрямителем 10 в напряжение постоянного тока, фильтруется выходньв фильтром 11 и подается на выходные клеммы 12 и 13.

С выходныс клемм 12 и 13 сигнал подается на измерительный блок 14, где осуществляется сравнение его c эталонным опорным сигналом, вырабатывается и усиливаетСЯ сигнал управления регулирующим транзистором 16.

Этот сигнал подается на регулирующий транзистор 16 через блок 15 гальванической развязки.

Одновременно с включением основного канала преобразователя включается в работу дополнительная обмотка 17 трансформатора 8. На катодах диодов

18 и 19 при этом формируется напряжение постоянного тока такого уровня, который приводит к зациранию перехода база — коллектор транзистора 23 коммутатора 20. Транзистор 23 переключается иэ насыценного режима в линейный режим с большим коэффициенЬж усиления. При этом питание импульсного усилителя 5 производится от вспомогательной обмотки 17 трансформатора 8 непосредственно, а импульсного генератора 4 — через транзистор 23.

Ток коллектора второго транзистора 22 коммутатора 20 резко падает вследствие большого коэффициента усиления транзистора 23. Величина смещения, создаваемая на резисторе

25, теперь становится недостаточной для поддержания открыться транзистор 21, он закрывается и управление регулирующим транзистором

l6 осуществляется только за счет сигнала, приходящего с блока 15 гальванической развязки. !

Повышение КПД в предлагемом преобразователе по сравнению с прототипом достигается путем одновременного снижения потерь потребляемой мощности в цепях питания устройств управления преобразователем

6 напряжения (задающего генератора 4 и импульсного усилителя 5), а также в цепи управления регулирукщего транзистора. 16.

1064273

Составитель Ю.Опадчий редактор А.Власенко Техред Р. Гергель Корректор О. Билак

Заказ 10531/49 тираж 87Ц Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и откратиЯ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r, ужгорсд, ул. Проектная, 4