Регулируемый преобразователь напряжения

 

Изобретение позволяет улучшить массогабаритные характеристики регу- , лируемого преобразователя напряже НИИ. Это достигается тем, что в Схему введены транзистор 29 и резисторы 19, 32, 33. При этом силовой трансформатор 3 конвертора снабжен первичной. 20 и вторичной 24 обмотками обратной связи. Сигнал, вырабатываемый цепьй обратной связи, выполненной на пороговом узле 6, делителе 13, источнике опорного напряжения 15 и генераторе 14 пилообразного напряжения, подается на обмотку 20. Введенные элементы (Л StHod IND to

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Я) 4 Н С2 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3693385/24-07 (22) 16.0l.84 (46) 23,03.86. Бюл. В 11 (72) И. И. Бессолицын (53) 621.316.722.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 684693, кл. Н 02 И 3/335, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 743138, кл. Н 02 И 3/335, )978, 1Иило В. Л. Линейные интегральные схемы. — М.: Советское радио, 1979, рис. 4.25, (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИМ

„„SU„„1220074 A (57) Изобретение позволяет улучшить массогабаритиые характеристики регу-, лируемого преобразователя напряжения. Это достигается тем, что в схему введены транзистор 29 н резисторы

19, 32, 33. При этом силовой трансформатор 3 конвертора снабжен первичной.

20 и вторичной 24 обмотками обратной связи. Сигнал, вырабатываемый цель@ обратной связи, выполненной на пороговом узле 6, делителе 13, источнике опорного напряжения 15 и генераторе

14 пилообразного напряжения, подается на обмотку 20. Введенные элементы

12200?4

10

35

40 позволяют построить цель обратной связи через силовой трансформатор с регулированием коэффициента заполнения импульсов в каждом периоде.

Это позволяет создать регулируемый

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках электропитания радиоэлектронной аппаратуры..

Цель изобретения — улучшение массогабаритных характеристик устройства.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы, где а — напряжение на выходе тактового генератора, б — напряжение на первом и втором входах порогового узла, в — напряжение на дросселе, г — напряжение на входе фильтра.

Регулируемый преобразователь напряжения содержит конвертор 1, .состоящий из силового транзистора 2, силового трансформатора 3, выпрямителя

4, фильтра 5, пороговый узел 6, состоящий из операционного. усилителя 7, нагруженного через резистор 8 на базу выходного транзистора 9, в цени эмиттера которого включен резистор 10, первый ll и второй 12 входы порогового узла 6 соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя 7.

Первый вход ll порогового узла 6 подключен к делителю 13 обратной связи, подсоединенному к выходным выводам устройства и резистору 10 второй вход 12 — к генератору 14 пилообразного напряжения и источнику 15 опорного напряжения, состоящему из опорного стабилитрона 16 с подключенными к нему резистором 17,,ограничивающим выходной ток от источника El, и выходным резистором 18.

Выходной транзистор 9 порогового узла 6 коллектором подключен к параллельно соединенным цепочке иэ первого дополнительного резистора 19 и первичной обмотки 20 обратной связи, дросселя 21 и цепочке из двух конденсаторов 22 и 23, -:.ричем общая точка преобразователь напряжения с гальванически развязанным входом выходом без применения специальных элементов гальванической развязки. 2 ил. конденсаторов 22 и 23 соединена с эмиттером выходного транзистора 9.

Вторичная обмотка 24 обратной связи одним выходом, через выпрямитель 25 с фильтром 26 и делитель из резисторов 27 и 28, а другим выводом через дополнительный транзистор 29 соединена с входом транзистора 30, выход которого подключен к управляющему входу тактового генератора 31. Выход тактового генератора 31 через второй дополнительный резистор 32 подключен к входу дополнительного транзистора 29 и через третий дополнительный резистор 33 — к управляющему входу конвертора 1.

Тактовый генератор 31 состоит из операционного усилителя 34, инвертирующий вход которого подключен к де20 лителю 35, соединенному через диод

36 с выходом операционного усилителя

34 и выходом тактового генератора, а неинвертирующий вход соединен с делителем 37, подключенным через конденсатор 38 к выходу операционного усилителя 34 и через резистор 39— с управляющим входом, который через резистор 40 соединен с источником Е2. (Источником напряжения El может служить выходное напряжение устройства, а E2 — входное напряжение), Генератор 14 пилообразного напряжения может быть выполнен по известным схемам.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме работы на первый вход ll порогового узла 6 подается напряжение обратной связи (фиг. 25), снимаемое с делителя 13, а йа второй вход 12 — сумма напряжений источника 15 опорного напряжения и генератора 14 пилообразного напряжения.

В пороговом узле б происходит сравнение этих напряжений (фиг. 26) и в течение времени, когда

12 - оп Unna 0 ос ю где U,„ — напря>кение опорного генератора;

U„„„ — амплитуда пилообразного напряжения, напряжение обратной связи на выходе операционного усилителя 7 появляется отрицательное напряжение, выходной транзистор 9 открывается, и в контуре, состоящем из дросселя 21 и конденсаторов 22 и 23, возникают высокочастотные колебания (фиг. 26).

Работа остальной части устройства рассматривается в двух этапах.

На первом этапе (t,-e, фиг. 2) этапе формирования конвертором паузы, тактовый генератор в течение времени перезаряда конденсатора 38 формирует отрицательное напряжение (фиг. 2g), которым транзистор 2 конвертора 1 закрывается, а дополнитель. ный транзистор 29 открывается. Импульсы обратной связи с дросселя 21 (фиг. 35) через первичную 20 и вторичную 24 обмотки обратной связи поступают на выпрямитель 25 (фиг. 2z) с фильтром 26, где выпрямляется (пунктирная линия на фиг. 22) и поступают через токоограничивающий резистор 27 на вход транзистора 30. Последний, изменяя напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя 34 тактового генератора 31, меняет время перезаряда конденсатора

38, изменяя таким образом длину паузы и, соответственно, коэффициент заполнения импульсов конвертора 1 до значения, обеспечивающего стабилизацию выходного напряжения преобразователя.

На втором этапе (-t>, фиг, 2) этапе формирования конвертором импульса тактовый генератор 31 по окон.чании переэаряда конденсатора 38 формирует положительный импульс, длительность которого определяется емкостью конденсатора 38 и сопротивлением потенциометра. Этот положительный импульс закрывает дополнительный транзистор 29 с целью защиты выпрямителя

25 и транзистора 30 от мощных импульсов в трансформаторе 3 (фиг. 2г) и открывает транзистор 2 конвертора 1.

Выпрямитель 4 конвертора 1 открывается, входное сопротивление фильтра 5 невелико, поэтому все напряжение импульсов обратной связи падает на дополнительном резисторе 19, не

20074 4 влияя на величину пульсаций преобразователя. Наличие в фильтре 5 индуктивности дополнительно гарантирует непрохождение »а выход высокочастотных импульсов обратной связи.

Таким образом, построение цепи обратной "вязи через силовой трансформатор с регулированием коэффициента заполнения импульсов в каждом пе-!

О риоде позволяет создать регулируемый преобразователь напряжения с гальванически развязанным входом и выходом без применения специальных элементов гальванической развязки.

15 формула и з о б р е т е н и я

Регулируемый преобразователь напряжения, содержащий транзистор, с силовым трансформатором, пороговый узел, один вход которого соединен с делителем напря>кения обратной связи, подсоединенным к выходным выводам, другой — с источником опорного на25 пряжения и генератором пилообразного напряжения, а выходной транзистор порогового узла коллектором соединен с дросселем, параллельно которому подсоединена цепочка из двух последо б вательно соединенных конденсаторов, эмиттером общей точкой этих конденсаторов и через резистор — с одним из выходных выводов, первый транзистор, база которого соединена с выпря35 кителем и фильтром, коллектор соединен с управляющим входом тактового генератора, а эмиттер — с одним из входных выводов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик, в него введены дополнительные второй транзистор, первый, второй и третий резисторы, а силовой трансформатор конвертора снабжен первичной и вторичной обмотками обратной связи, при этом первичная обмотка обратной связи подсоединена через первый допОлнительный резистор параллельно дросселю, вторичная обмотка обратной связи

50 одним выводом подсоединена к входу выпрямителя, другим выводом — к коллектору второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а база через второй дополнительный -резистор — с выходом так. тового генератора, подсоединенного через третий дополнительный резистор к управляющему входу конвер тора.

1220074

Составитель С. Зоткин

Редактор Н. Гунько Техред В..Кадар Корректор Л. Патай

Тираж б31 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3029

Производственно-полиграфическое предприятие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4