Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий усилитель мощности с силовыми транзисторами и трансформатор тока с базовыми обмотками, соединенными через резисторы с входными цепями силовых транзисторов, и управлякшей обмоткой, подключенной крайними выводами к коллекторам управляющих транзисторов, базы которых соединены с выходами блока управления, входами подключенного к выходу узла защиты от перегрузки и к выводам для подключения нагрузки, которые через фильтр, выпрямитель и выходной трансформатор соединены с выходом усилителя мощности , отличающийс я тем, что, с целью упрощения схемы и уменьшения массы и габаритов, крайние выводы управлянвдей обмотки трансформатора тока через введенные диоды соединены с входсяи узла защиты от перегрузок .

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

П9) (И) (51) Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTVM (21) 3388100/24-07 (22) 21.01.82 (46) 23.01.84. Бюл. М 3 (72) A.Ñ.Áàñêèí и В.Г.Шалимов (71) Научно-исследовательский институт управляющих вычислительных машин

Научно-производственного объединения Импульс (53) 621 ° 314.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 481970, кл. Н 02 М 3/335, 1973.

2. Патент США М 3691449, кл, 321-27, 1972. (54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий усилитель мощности с силовыми транзисторами и трансформатор тока с базовыми обмотками, соединенными через резисторы с входными цепями силовых транзисторов, и управлякщей обмоткой, подключенной крайними выводами к коллекторам управляющих транзисторов, базы которых соединены с выходами блока управления, входами подключенного к выходу узла защиты от перегрузки и к выводам для подключения нагрузки, которые через фильтр, выпрямитель и выходной трансформатор соединены с выходом усилителя мощности, отличающийся тем, что, с нелью упрпцения схемы и уменьшения массы и габаритов, крайние выводы управляющей обмотки трансформатора тока через введенные диоды соединены с входом узла защиты от пере-Я груэок.

1069092

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования и стабилизации постоянного напряжения.

Известен стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий эадакщий генератор, соединенный через трансформатор с усилителем мощности на транзисторах, к выходу которого через переключающий трансформатор 1 последовательно соединен выпрямитель и фильтр, орган сравнения, соединенный с выходом и источником опорного напряжения, транзисторный ключ, коллектор которого через диоды соединен 15 с крайними выводами дополнительной обмотки переключающего трансформатора, эмиттер — со средним выводом этой обмотки, а база подключена к выходу логического переключателя, соединенного с выходом задающего генератора, органа сравнения и дополнительно введенного нуль-органа, подключенного к выходу усилителя мощности. Б устройстве силовые транзисторы усилителя мощности управляются посредством общего токового трансформатора. В базовые цепи силовых транзисторов включены резисторы, в результате чего обеспечивается симметричный режим переключающего токо вого трансформатора (1).

Недостатком устройства является отсутствие защиты силовых транзисторов От перегрузок по току.

Наиболее близким к изобретению 35

° по технической сущности является стабилизированный преобразователь, содержащий усилитель мощности с силовыми транзисторами и трансформатор тока с базовыми обмотками, соединен- 4П ными через резисторы с входными цепями силовых транзисторов, и управляющей обмоткой, подключенной крайними выводами к коллекторам управляющих транзисторов, базы которых соеди-45 иены с выходами блока управления, входами подключенного к выходу узла защиты от перегрузки и к выводам для подключения нагрузки, которые через фильтр, выпрямитель и выходной трансформатор соединены с выходом усилителя мощности, и датчик тока перегрузки в виде дополнительных трансформаторов тока, балластного резистора, выпрямителя и усйлителя Г2 ).

Однако наличие дополнительных уэ- 55 лов в системе защиты от перегрузки усложняет устройство и увеличивает

его массу и габариты.

Цель изобретения — упрсщение устройства и уменьшение массы и габа- 60 ритов.

Укаэанная цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем усилитель мощности с силовыми транзисторами и трансформатор тока с базовыми обмотками, соединенными через резисторы с входными цепями силовых транзисторов, и управляющей обмоткой, подключенной крайними выводами к коллекторам управляющих транзисторов, базы которых соединены с выходами блока управления, входами подключенного к выходу узла защиты от перегрузки и к выводам для подключения нагрузки, которые через фильтр, выпрямитель и выходной трансформатор соединены с выходом усилителя мощности, крайние выводы управлякщей обмотки трансформатора тока через введенные диоды соединены с входом узла защиты от перегрузок..

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного преобразователя.

Стабилизированный преобразователь содержит подключенный к источнику входного напряжения полумостовой уси— литель мощности на силовых транзисторах 1 и 2, управляемых от трансформатсра 3 тока с нагруэочной Обмоткой 4, базовыми обмотками 5 и 6, соединенными с входными цепями транзисторов 1 и 2 через резисторы 7 и 8, и управляющей обмоткой 9, крайними выводами подключенной к коллекторам управляющих транзисторов 10 и 11, а также через диоды 12 и 13 соединенной с входом узла 14 защиты от перегрузки, выход которого соединен с одним из входов блока 15 управ.— ления„ выходами подключенного к базам управляющих транзисторов 10 и 11, зашунтированных диодами 16 и 17. Выход усилителя мощности через выход ной трансформатор 18, выпрямитель 19 и фильтр 20 соединен с выводами для подключения нагрузки и другими входами блока 15 управления. Отводы управляющей обмотки 9 через диоды 21 и 22 и резистор 23 соединены с одним из вывОдОв доп Олн итель ногО ис т Очн ика 24 питания, другой вывод которого соединен с объединенными эмиттерами управляющих транзисторов 10 и 11, Стабилизированный преобразователь работает следующим образом.

Когда выходные импульсы блока 15 управления открывают управляющие транзисторы 10 и 11, силовые транзисторы 1 и 2 закрыты. При подаче запирающего сигнала на транзистор 11 к части управляющей обмотки 9 трансформатора 3 тока через резистор 23 и диод 22 прикладывается напряжение, отпирающее силовой транзистор .1. Появляется ток в нагрузочной обмотке 4 трансформатора 3 тока и в результате действия положительной обратной связи, создаваемой обмотками 4 и 5, транзистор 1 поддерживается в насьаценном состоянии. Транзистор 2 при этом заперт обратным напряжением на его пе1069092

Составитель В.Моин

Редактор Н .Бобкова Техред Ж.Кастелевич

Корректор И.Муска

Заказ 11486/52 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 реходе база — эмиттер от обмотки 6.

При подаче отпиракщего сигнала на транзистор 11 управляющая обмотка 9 оказывается закороченной через переход коллектор — эмиттер транзистора 11 и диод 16, что приводит к за- 5 пиранию силового транзистора 1.

При подаче запирающего сигнала на базу транзистора 10 к части управляющей обмотки 9 через резистор 23 и диод 21 прикладывается напряжение, 10 отпирающее силовой транзистор 2. Снова появляется ток в нагрузочной обмотке 4 и в результате действия положительной обратной связи, создаваемой обмотками 4 и б, транзистор 2 поддерживается в насыщенном состоянии. Транзистор 1 при этом заперт обратным напряжением на его переходе база — эмиттер от обмотки 5. При подаче отпирающего сигнала на транзистор 10 управляющая обмотка оказынается закороченной через переход коллектор — эмиттер транзистора 10 и диод 17, что приводит к запиранию силового транзистора 2. Далее цикл повторяется.

Силоные транзисторы 1 и 2 усилителя мощности включаются поочередно один раз в полпериода. Переменное напряжение с выхода усилителя мощности поступает на первичную об- ЗО мотку выходного трансформатора 18.

Напряжение вторичной обмотки последнего выпрямляется выпрямителем 19, сглаживается фильтром 20 и поступает на нагрузку, а также на вход бло- 35 ка 15 управления, который управляет силовыми транзисторами со скважностью, обеспечивакщей стабилизацию ныходного напряжения преобразователя при изменениях входного напряжения 4р и тока нагрузки.

Наличие резисторов 7 и 8 в базовых цепях транзисторов 1 и 2 обеспечивает симметричное перемагничивание сердечника трансформатора 3 тока независимо от разброса напряжений переходов база — эмиттер этих транэисторон. При этом сопротивление каждого из резисторов 7 и 8 должно быть таким, чтобы падение напряжения на нем было в несколько раз больше, чем на переходе база — эмиттер транзисторов 1 и 2. Поскольку ток в базовых обмотках 5 и б трансформатора 3 тока пропорционален току в нагрузочкой обмотке 4, напряжение на базовых обмотках 5 и 6, а следовательно и на управляющей обмотке 9 н основном определяется падением напряжения на резисторах 7 и 8. Отсюда следует, что напряжение на управляющей обмотке 9 пропорционально току нагрузки и может быть испольэонано в качестве сигнала перегрузки для воздействия на вход узла защиты.

Если возникла перегрузка на выходе стабилизированного преобразователя в момент, когда, например, управляющий транзистор 10 и силовой транзистор 1 открыты, увеличивается ток в нагрузочной обмотке 4 и, как следствие, в базовой обмотке 5 трансформатора 3 тока. В результате увеличение напряжений на всех обмотках трансформатора 3 тока определяется возросшим падением напряжения на резисторе 7. Если при перегрузке сумма напряжений перехода эмиттер- коллектор насыщенного транзистора 10 и управляющей обмотки 9, поступакщая на вход узла 14 защиты через диод 12, превышает установленное значение, узел защиты срабатывает и своим выходом воздействует на блок 15 управления. В результате открывается управляющий транзистор 11, обуславливая запирание силового транзистора 1.

В дальнейшем управляющие транзисторы 10 и 11 остаются открытыми, а си- . ловые — закрытыми до прекращения режима перегрузки и снятия самоблокировки узла 14 защити.

Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет упростить схему и улучшить массогабаритные показатели стабилизированного преобразователя с защитой от перегрузки, в котором силовые транзисторы усилителя мощности коммутируются от общего трансформатора тока, за счет исиользования напряжения управляющей обмотки этого трансформатора в качестве сигнала перегрузки для ноздействия на узел защиты.