Преобразователь постоянного напряжения

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий импульсный стабилизатор постоянного напряжения , первый транзисторный ключ и сглаживающий фильтр, подключенный выходом к первому выходному выводу, а общим выводом к общей выходкой щине, соединенной с общим выходным выводом импульсного стабилизатора, соединенного своим входом с входными выводами, причем силовая цепь первого транзисторного ключа подключена между входом сглаживающего фильтра и общей выходной щиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности преобразователя постоянного напряжения путем исключения дополнительного выхода импульсного стабилизатора и перегрузкн п0 току первого транзисторного ключа, он снабжен вторым, транзисторным ключом, резистором, резистивным делителем, запирающим диодом и дросселем, причем резистивный делитель подключен между общей выходной финой и выходом импульсного стабилизатора, соединенного через дроссель с указанным входом сглаживающего фильтра и через диод - с управляющим входом первого транзисторного ключа, соединенным С через резистор с первым выходным выводом SS и через второй транзисторный ключ - с (Л общей выходной щиной, причем управляющий вход второго транзисторного ключа подключен к выходу резистивного делителя. Од Од 00 Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5В Н 02 M 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3599942/24-07 (22) 03.06.83 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) А. А. Алексанян, В. А. Александров, В. А. Галахов, Г. В. Зеленкин, П. И. Клюев, В. А. Майоров и В. В. Ратаев (53) 621.314.57 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 641607, кл. Н 02 М 3/24, 1975.

2. Коссов О. А. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений. М., «Энергия», 1971, с. 306, рис. 12-9. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий импульсный стабилизатор постоянного напряжения, первый транзисторный ключ и сглаживающий фильтр, подключенный выходом к первому выходному выводу, а общим выводом к общей выходной шине, соединенной с общим выходным выводом импульсного стабилизатора, соединенного своим входом с входными выводами, причем силовая цепь

„„ЯЦ „„1 1 67686 А первого транзисторного ключа подключена между входом сглаживающего фильтра и общей выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности преобразователя постоянного напряже- ния путем исключения дополнительного выхода импульсного стабилизатора и перегрузки по току первого транзисторного ключа, он снабжен вторым, транзисторным ключом, резистором, резистивным делителем, запирающим диодом и дросселем, причем резистивный делитель подключен между общей выходной шиной и выходом импульсного стабилизатора, соединенного через дроссель с указанным входом сглаживающего фильтра и через диод — с управляющим входом первого транзисторного ключа, соединенным через резистор с первым выходным выводом @ и через второй транзисторный ключ — с общей выходной шиной, причем управляющий вход второго транзисторного ключа подключен к выходу резистивного делителя. { 1167686

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания радиотехнических устройств большой и средней мощности.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности преобразователя постоянного напряжения путем исключения дополнительного выхода импульсного стабилизатора и перегрузки по току первого транзисторного ключа.

На чертеже представлена схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь содержит импульсный стабилизатор 1 постоянного напряжения, состоящий из двухтактного ключевого усилителя 2 с трансформаторным выходом, выпрямителя 3 и формирователя 4 импульсов управления, сглаживающего фильтра 5, резисторного делителя 6, запирающего диода 7, резистора 8, дросселя 9, первого транзисторного ключа 10 и второго транзисторного ключа 11, входных выводов 12, выходного вывода 13 и общей выходной шины !4, которая соединена с общим выводом фильтра 5 одним из выводов первого 10 и второго 11 транзисторных ключей, резисторного делителя 6 и с общим выходным выводом импульсного стабилизатора 1, который является выводом его выпрямителя 3.

Дроссель 9 подключен между выходом импульсного стабилизатора 1 и входом сглаживающего фильтра 5, управляющий вывод первого транзисторного ключа 10 соединен через второй транзисторный ключ 10 с общей шиной 14, через резистор 8 — с выходом фильтра 5, а через запирающий диод 7— с выходом импульсного стабилизатора 1.

Импульсный стабилизатор 1 может быть выполнен по любой известной схеме. На чертеже представлен один из вариантов его выполнения, при котором входное постоянное напряжение подключается к выводам 12 и преобразовывается в переменное напряжение прямоугольной формы с регулируемой паузой на нуле с помощью ключевого усилителя 2 с трансформаторным выходом, управляемого от формирователя 4.

На выходах формирователя импульсов формируются две сдвинутые по фазе последовательности широтно-модулированных импульсов, длительность которых определяется опорным напряжением. Сформированные импульсы поочередно усиливаются соответствующими каналами двухтактного ключевого усилителя мощности нагруженного на первичную обмотку силового трансформатора, на выходе которого формируется последовательность разнополярных импульсов. Далее усиленная последовательность импульсов

50 через выпрямитель поступает на вход фильтра 5, на выходе которого выделяется среднее напряжение входной импульсной последовательности. Во время импульса на вход фильтра 5 подается напряжение и ток фильтра нарастает. В момент окончания импульса ток фильтра замыкается через диоды выпрямителя 3 и встречно включенные вторичные обмотки силового трансформатора. При этом на входе фильтра 5 напряжение равно нулю и ток дросселя спадает; если за время нагрузки ток фильтра 5 спадает до нуля, то диоды выпрямителя закрываются и ток через фильтр прекращается. Если фильтр работает в режиме непрерывных токов, то выходное напряжение íà его выходе равно среднему значению импульсного напряжения на выходе выпрямителя 3. В этом случае транзисторный ключ 10 находится в закрытом состоянии, так как во время импульса на выходе выпрямителя его управляющий вход зашунтирован через открытый транзисторный ключ 11, а во время паузы — через диод 7 и открытые диоды выпрямителя 3.

При этом дополнительный дроссель 9 не влияет существенным образом на амплитудно-частотную характеристику фильтра 5

ФНЧ, так как его индуктивность выбирается в 10 — 20 раз меньше индуктивности дросселя фильтра.

При увеличении сопротивления нагрузки, подключенной к фильтру 5 ток, протекающий через фильтр 5, уменьшается и во время паузы спадает до нуля. Это приводит к прекращению тока, протекающего через диоды выпрямителя 3. На управляющий вход транзисторного ключа через резистор 8 поступает выходное напряжение фильтра 5, которое переводит его в открытое состояние, ток фильтра меняет знак и замыкается через транзисторный ключ 10. По окончании паузы на выходе выпрямителя 3 формируется импульсное напряжение, отпирающее через резистивный делитель 6 транзисторный ключ 11, который шунтирует управляющий вход транзисторного ключа 10 и переводит

его в закрытое состояние, при этом ток фильтра 5 нарастает. Далее процесс повторяется.

Дополнительный дроссель 9 предотвращает протекание сквозного тока в момент начала импульса через транзисторный ключ 11, обусловленный инерционностью его запирания.

Таким образом, в предложенном преобразователе постоянного тока обеспечивается режим непрерывных токов фильтра 5 более простыми средствами, чем в прототипе, так как не требуется соединять один из выходов формирователя 4 со входом ключа 10, при этом исключается и возможность перегрузки ключа 10, что повышает надежность преобразователя.