Импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИШЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий силовой инвертор , первый входной вывод которого соединен с первьм входным выводом преобразователя через переход эмиттер - коллектор регулирующего силового транзистора, а второй входной вывод - с вторым входным выводом преобразователя непосредственно, выходы силового инвертора подключены . через последовательно соединенные В15трямите1(ь и фильтр к выходным выводам преобразователя, которые соединены с измерительным блоком, выходы которого через сигнальный инвертор подключены к входам сигнального ; выпрямителя первый выходной вывод которого соединен с базой регулирующего силового транзистора, о т л и чающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выз одного напряжения стабилизированного преобразователя напряжения путем подавления пульсаций входной сети, он снабжен корректирунщим транзист,ором того же типа проводимости, что и указанный регулирующий силовой транзистор, токозадакщим резистором и конденсаi тором связи, причем эмиттер корректирующего транзистора подключен к (Л второму выходному выводу сигнального выпрямителя, коллектор соединен с эмиттером регулирующего силового транзистора, а база корректируиицего транзистора через конденсатор связи соединена с вторым входню выврпом преобразователя а через токозадающий резистор - с эмиттером регулирующего силовогЪ транзистора. 00 О5 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) g g G 05 F 1/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЯТКЛЬСтВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3542246/24-07 (22) 26.01.83 " (46) 23.03..84. Бюл. Р 11 (72) P.Ä.Ëåòè÷åâñêèé, В.Г.Павлов, В.Я.Павленко, С.А.Даниэлян и С.А.Мусаелян (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 636594, кл. (1 05 F 1/56., 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

1Ф 474800, кл. Q 05 F 1/56, 1973. (54)(57) ИИПУЛЬСНЬЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий силовой инвертор, первый входной вывод которого соединен с первым входным выводом преобразователя через переход эмиттер — коллектор регулирующего сило-. вого транзистора, а второй входной вывод — с вторым входным выводом преобразователя непосредственно, выходы силового инвертора подключены через последовательно соединенные выпрямитель и фильтр к выходным выводам преобразователя которые соединены с измерительным блоком, выходы которого через сигнальный инвертор подключены к входам сигнального выпрямителя первый выходной вывод которого соедннен с базой регулирующего силового транзистора, о-т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью . уменьшения пульсаций выходного напряжения стабилизированного преобразователя напряжения путем подавления пульсаций входной сети, он снабжен корректирующим транзистором того же типа проводимости, что и указанный регулирующий силовой транзистор, токозадающим резистором и конденсатором связи, причем эмиттер корректирующего транзистора подключен к второму выходному выводу сигнапьного выпрямителя, коллектор соединен с эмиттером регулирующего силового транзистора, а база корректирующего транзистора через конденсатор связи соединена с вторым входнъаи вывоиом преобразователя а через токоэадающий резистор — с эмиттером регулирующего силового транзистора. б

Цель достигается тем, что импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой инвертор, первый входной вывод которого соединен с первым . входным выводом преобразователя чеpea переход эмиттер-коллектор регулирующего силового транзистора, а второй входной вывод — с вторым входным выводом преобразователя непосредственно, выходы силового инвертора подключены через последовательно соединенные выпрямитель и фильтр к выходным выводам преобразователя, которые соединены с измерительным блоком, выходы которого через сигнальный инвертор подключены к входам сигнального выпрямителя, первый выходной вывод которого соединен с базой регулирующего силового транзистора, снабжен корректирующим транзистором того же типа проводимости, что и указанный регулирующий силовой транзистор, токозадающим резистором и конденсатором связи, причем эмиттер корректирующего транзистора подключен к. второму выходному выводу сигнального выпрямителя, коллектор соединен с эмиттером регулирующего силового транзистора, а база корректирующего транзистора через конденсатор связи соединена с вторым вход- ным выводом, а через токозаданяций

1 108163

Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизированным импульсным вторичным источникам питания, Известен импуцьсный стабилизированный преобразователь напряжения, в котором стабилизация напряжения на выходе осуществляется методом широтно-импульсного регулиронаиин (1) .

Недостатком стабилизированного преобразователя широтно.-импульсным регулированием является необходимость использования на выходе выпрямителя накопительного дросселя с большой величиной индуктивности для обеспечения непрерывности тока.

В противном случае работа преобразоsevens может быть неустойчивой, aosникают условия для самовозбуждения.

Однако большая величина индуктивности накопительного дросселя делает

ВИП инерционным, что не позволяет получить высокое подавление пульсаций входной сети и малые пульсации выходного напряжения. 25

Наиболее близким к изобретению техническим решением является импульсный стабилизированный преобразова" тель постоянного напряжения, содер ж .ций силовой инвертор, первый входной вывод которого соединен с первым входным выводом преобразователя через переход эмиттер — коллектор регулирующего силового транзистора, а второй входной вывод - с вторым

35 входным выводом устройства непосред-. ственно, выходы силового инвертора подключены через последовательно соединенные выпрямитель и фильтр к выходным выводам преобразователя, ко40 торые соединены с измерительным о блоком, выходы которого через сигналь» ный инвертор подключены к входам сигнального выпрямителя, первый выход" ной вывод которого соединен г базой

4S

: регулирующего силового транзистора (2).

Нецостатком известного преобразо-, вателя являются большие пульсации ,выходного нанряжения,.что обусловлек- о но невозможностью обеспечения эффективного подавления пульсаций входной сети при сохранении устойчивости, s широком диапазоне изменения тока

НЙГрузхие аг зЭто обьясняется тем, что нагруз- р а которая подключается к выходным

Р ыводам .преобразователя, шунтирует выходной фильтр и тем самым оказывает влияние на фазовую характеристику фильтра. При изменении величины со противления нагрузки изменяется фазовый сдвиг, вносимый выходным фильтром. Поскольку выходной фильтр охвачен кольцом обратной связи, для достижения устойчивости преобразователя необходимо учитывать дополнительную величину фазового сдвига выходного фильтра, возникающую при уменьшении нли сбросе нагрузки. Ус1 тойчивость преобразователя достигается за счет коррекции амплитудно-, частотной характеристики петлевого усиления в сторону его уменьшения.

Однако при этом стабилизированный преобразователь обладает высокими точностными характеристиками, но низким подавлением пульсаций уже на частоте 300 Гц н выше.

Целью изобретения является уменьшение пульсаций выходного напряжения стабилизированного преобразователя путем подавления пульсаций входной сети.

1081636 резистор — с эмиттером регулирующего силового транзистора.

На чертеже показана блок-схема импульсного стабилизированного преобразователя напряжения.

Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения содержит силовой инвертор 1, первый входной вывод которого соединен с первым входным

10 выводом 2 преобразователя через переход эмиттер — коллектор регулирующего силового транзистора 3, а второй входной вывод — с вторым входным выводом 4 преобразователя непосредственно; Выходы силового инвертора подключены через последовательно соединенные выпрямитель 5 и фильтр 6 к выходным выводам 7 и 8 преобразователя, которые соединены с измерительным блоком 9, выходы которого через сигнальный инвертор 10 подключены к входам сигнального выпрямителя 11, первый выходной вывод которого соединен с базой регулирующего силового транзистора 3, а второй выходной вывод "

25 с эмиттером корректирующего транзистора 12, коллектор которого соединен с эмиттером регулирующего силового транзистора 3, а база корректирующего транзистора 12 через .конденсатор 13 связи соединена с вторым входным выводом,4 преобразователя, а через токозадающий резистор 14 — с эмиттером регулирующего силового транзистора 3. 35

Импульсный стабилизированный преобразрватель постоянного напряжения работает следующим образом.

Постоянное напряжение питающей сети с входных выводов 2 и 4 посту- 0 пает на вход силового инвертора 1 через регулирующий силовой транзистор 3. Силовой инвертор 1 преобразует постоянное напряжение, приложенное между выходом регулирующего сило-<5 вого транзистора 3 и вторым входным выводом 4 в импульсное и обеспечивает гальваническую развязку выходной сети от входной. Импульсное напряжение на выходе выпрямителя 5 преобра- 50 зуется в напряжение постоянного тока, которое далее поступает через фильтр 6 на выходные выводы 7 и 8 преобразователя и одновременно на вход измерительного блока 9. Измери- 55 тельный блок 9 вырабатывает напряже-, ние, величина которого пропорциональна отклонению выходного напряжения от номинального значения. Для . обеспечения гальванической развязки по цепи обратной связи постоянное напряжение на выходе измерительного блока 9 преобразуется с помощью сигнального инвертора 10 в импульсное напряжение, которое затем вновь превращается в напряжение постоянного тока на выходе сигнального выпрямителя 11. Выходное напряженйе сигнального выпрямителя .11 приложено к переходу база — эмиттер регулирующего силового транзистора 3 через коррек-! тирующий транзистор 12. Базовый ток регулирующего силового транзисто:ра 3 протекает по двум замкнутым контурам. Первый контур замыкается цепью, образованной последовательным соединением токоэйдающего резистора 14 и переход база — эмиттер корректирующего транзистора 12. ,Второй контур замыкается переходом коллектор-эмиттер корректирующего транзистора 12. Следует отметить, что ток во втором контуре в В раз ( — коэффициент усиления корректирующего транзистора 12) больше тока в первом контуре. Корректи рующий транзистор 12 выполняет роль токозадающей динамической нагрузки в цепи база-эмиттер регулирующего силового транзистора 3 . Конденсатор 13 связи обеспечивает низкоомную связь по переменному току между вторым входным выводом инвертора 1 и вторым выводом выпрямителя 11 через переход база-эмнттер корректирующего транзистора 12. При этом инвертор 1 представляет собой цепь отрицательной обратной связи по переменному току для регулирующего силового транзистора 3. В результате существенно уменьшается фазовый сдвиг в цепи регулирующего силового транзистора 3.

Поэтому появляется воэможность резко увеличить усиление по цепи обратной связи при сохранении устойчивости преобразователя. Таким образом, обеспечивается увеличение подавлений импульсаций входной сети и, соответственно, уменьшение пульсаций выходного напряжения. I

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в ,существенном уменьшении пульсаций выходного напряжения преобразователя при сохранении высокого КПД и малых

1081636

Составитель В.Цишевский

Редактор А.Козориз Техред N.Тепер Корректор Г.Решетник

Заказ 1551!44 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",. r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 габаритных размерах. Для достижения того же эффекта в известном устройстве, если использованы известные средI ства (дополнительный каскад стабилизации и дополнительные фильтры), габариты устройства увеличиваются при/ мерно в 1,5 раза, а КЦЦ снижается примерно на 25%.