Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к стабилизированным источникам питания постоянного тока. Целью изобретения является повышение функциональных возможностей путем повышения допустимого напряжения питания. Цель достигается тем, что в устройстве усилитель 1 мощности выполнен по полумостовой схеме, а выходной трансформатор 6 снабжен двумя обмотками 9 и 10. При увеличении выходного напряжения воз растаР Т напряжение на входе усилителя 14 обратной связи. В результате напряжение ня входе задающего генератора 18 уменьшается. Это ведет к уменьшению напряжения на всех обмотках переключающего трансформатора 21. Напряжения на обмотках 9 и 10 усилителя 6 возрастает, а разность напряжений попарно встречно соединенных обмоток 24 и 9 и 25 и 10 уменьшается. Напряжение на транзисторах 2 и 3 растет , а на первичной обмотке 7 трансформатора 6 падает. Это приводит к уменьшению напряжения на обмотке 8 и восстановлению выходного напряже- .i. ния, 2 ил. с «5 СЛ - о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (I9) {11) (1) 4 Н 02 M 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

lJ num

//big

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3798579/24-07 (22) 07.!0.84 (46) 15.08.86.Бюл. Ф 30 (72) А.А.Смирнов и Г.В.Лузанов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1056168, кл. G 05 F I/64, 1980.

Патент США 1) 2.950.446, кл. 331-!14, 1979.

Авторское свидетельство СССР !! 392482, кл. С 05 Р 1/64, 1971 ° (54) СТАБИЛИЗИРУНХЦИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО TOKA (57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания постоянного тока. Целью изобретения является повышение функциональных воэможностей путем повышения допустимого напряжения питания. Цель достигается тем, что в устройстве усилитель

I мощности выполнен по полумостовой схеме, а выходной трансформатор 6 снабжен двумя обмотками 9 и 10. При увеличении выходного напряжения возрастает напряжение на входе усилителя 14 обратной связи. В результате напряжение ня входе задающего генератора 18 уменьшается. Это ведет к уменьшению напряжения на всех обмотках переключающего трансформатора 21.

Напряжения на обмотках 9 и 10 усилителя 6 возрастает, а разность напряжений попарно встречно соединенных обмоток 24 и 9 и 25 и 10 уменьшается.

Напряжение на транзисторах 2 и 3 рас" тет, а на первичной обмотке 7 трансформатора 6 падает. Это приводит к уменьшению напряжения на обмотке 8 и восстановлению выходного напряже-.. ния. 2 ил.

125!?53

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания, может быть использовано в источниках питания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей стабилизатора путем повышения допустимого напряжения питания.

На фиг.! приведена схема стабилизирующего преобразователя напряжения постоянного тока; на фиг.2 — диаграммы напряжений.

Устройство состоит иэ полумостового усилителя 1 мощности на двух транзисторах 2 и 3 с емкостным делителем напряжения на конденсаторах 4 и 5, выходного трансформатора 6, имеющего первичную 7, выходную 8 и две дополнительные 9 и 10 обмотки, выпрямителя 11, сглаживающего фильтра 12, делителя 13 выходного напряжения, усилителя 14 обратной связи, представ.ляющего собой дифференциальную схему сравнения на транзисторах 15 и 16 с источником опорного напряжения на стабилитроне 17, задающего генерато— ра 18 на транзисторах 19 и 20 с переключающим трансформатором 21, име— ющим первичную обмотку 22 со средней точкой, обмотку 23 обратной связи и две управляющие обмотки 24 и 25, и с делителем входного напряжения на резисторах 26 и 27, управляющего транзистора 28 и резисторов 29 и 30.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение постоянного тока U!,„, „ подаваемое на управляющий транзистор

28 (фиг. 1), который регулирует его величину в пределах 20 — 307 от номинального значения, поступает на де— литель входного напряжения задающего генератора 18, выполненный на реэис— торах 26 и 27, и одновременно на вход задающего генератора 18 между точкой соединения эмиттеров транзисторов 19 и 20 и средней точкой пер вичной обмотки 22 переключающего трансформатора 21. С резистора 26 напряжение постоянного тока поступает на базы транзистороя !9 и 20 через обмотку 23 трансформатора 21. В дальнейшем транзисторы 19 и 20, управляемые обмоткой 23 обратной связи, открываются поочередно, пропуская ток каждый через свою половину первичной обмотки 22, соединенную

25

40

5 !

О !

55 одним выводом с его коллектором, а другим со средней точкой. При этом

an всех обмотках 22-25 трансформатора 21 возникает напряжение, имеющее вид на фиг.2а.

Одновременно с подачей напряжения постоянного тока 11пи,, на задающий генератор 18 (фиг.l) напряжение постоянного тока !!„„,г подается на вход усилителя 1 мощности, на управляющие входы которого с обмоток 24 и 25 переключающего трансформатора 21 через резисторы 29 и 30 поступает напряжение задающего генератора 18. Происходит отк1 ывание одного из транзисторов 2 или 3 усилителя l мощности, на базу которого подан положительный потенциал. Через открытый транз3гстор 2 или 3 усилителя 1 мощности протекает ток, обусловленный напряжением U г . Есцит гг ли открыт транзистор 2, то ток протекает по цепи: клемма +U„,, — коллектор-эмиттер транзистора 2 — обмотка 7 трансформатора 6, конденсатор 5 — клемма — UAUr II . Е сли открыт транзистор 3, то ток протекает по цепи: клемма + Ц вЂ” конденсатор 4— пит и обмотка 7 трансформатора 6 — коллектор-эми ттер транзистора 3 — клемма—

В дальнейшем транзисторы 2 и

3 усилителя 1 мощности, управляемые управляющими обмотками 24 и 25 переключающего трансформатора 21, открываются поочередно, пропуская ток через первичную обмотку 7 выходного трансформатора 6 в противоположных друг другу направлениях.

При этом во всех обмотках 7-10, выходного трансформатора 6 возникает напряжение, имеющее вид на фиг.2б.

Если открыт транзистор 2 усилителя 1 мощности (фиг. l ), то напряжение обмотки 9 выходного трансформатора 6 приложено к базе этого транзистора встречно напряжению обмотки

24 переключающего трансформатора 21.

При этом ток, протекающий по цепи: обмотка 24 переключающего трансформатора 21 — резистор 29 — переход

У база-эмиттер транзистора 2 усилителя

1 мощности — дополнительная обмотка

9 выходного трансформатора 21, определяется разностью напряжений управляющей обмотки 24 переключающего трансформатора 21 и дополнительной обмотки 9 выходного трансформатора 6 и сопротивлением укаэанной цепи, т.е

1 251253

Uqq — U

Б2 цепи

30

Если открыт транзистор 3 усилите-. ля 1 мощности, то ток его базы будет равен

1 g — U o, 163 цепи

Появившееся напряжение в выходной обмотке 8 выходного трансформатора 6 ° поступает на выпрямитель 11 с выхо—

10 да которого выпрямленное выходное напряжение поступает на сглаживающий фильтр 12, делитель 13 выходного напряжения и далее на нагрузку (не показаны). Часть выходного напряжения, !

5 снимаемая с делителя 13 выходного напряжения, поступает на вход усилите- ° ля 14 обратной связи, где сравнивается с опорным напряжением стабилитро.на 17, и задает режим работы транзисторов 15 и 16 дифференциальной схемы сравнения. Ток коллектора транзистора 16 определяет величину тока базы управляющего транзистора 28, а следовательно, и напряжение между его коллектором и эмиттером П„,< что в свою очередь определяет величину напряжения на входе задающего генератора 18 UII z т.е.

"Вк,g = пит х — Кз а .

При увеличении выходного напряжения U вследствие увеличения на-! пряжения Un„,„ или уменьшения. тока нагрузки, а следовательно; и увеличения напряжения на всех обмотках 7-10 з5 выходного трансформатора б возрастает напряжение на входе цепи обратной связи, что приводит к увеличению тока базы транзистора 16. В результате происходит увеличение тока кол- 40 лектора транзистора 16 и уменьшение тока коллектора транзистора 15. При этом уменьшается ток базы, управляющего транзистора 28 и увеличивает" ся .напряжение между его коллектором 45 и эмиттером U „, что приводит к уменьшению напряжения U „„„ на входе задающего генератора 18, а следовательно, к уменьшению напряжения на всех обмотках переключающего транс- 50 форматора 21, в том числе и на управляющих обмотках 24 и 25.

В результате одновременного умень— шения напряжения управляющих обмоток

24 и 25 переключающего трансформатора 21 и увеличения напряжения дополнительных обмоток 9 и 10 выходного трансформатора 6 происходит уменьшение разности напряжений попарно вс1речно соединенных этих Оомоток (U, — U ) и (U — UIä ), что уменьшает токй баз транзисторов 2 и

3 усилителя 1 мОщности (1 Б и I Б ) увеличивает напряжение между коллектором и эмиттером этих транзисторов

1.HUBB OTKpbITOMCOCTOIIEIHHÈ уменьшает напряжение на первичной обмотке 7 выходного трансформатора

6, а следовательно, и на всех остальных обмотках этого трансформа— тора.

Уменьшение напряжения на выходной обмотке 8 выходного трансформатора

6 приводит к восстановлению величины выхоцногo напряжения Г1„к до прежнего установленного значения. В случае уменьшения выходного напряжения процесс регулирования происходит аналогично, но при этом токи баз тран2 и 3 (isz H 1 >3) увеличиваются, а напряжение между коллектором и эмиттером этих транзисторов в открытом состоянии уменьшается U„ и

U„ 3, увеличивая тем самым напряжение на первичной обмотке 7 и на остальж х обмотках выходного трансформатора 6.

Так осуществляется стабилизация выходного напряжения.

Таким образом, выполнение усилителя мощности по полумостовой схеме, а также введение двух дополнительных обмоток 9 и 10 в выходной трансформатор б и встречно-последовательное их соединение с управляющими обмотками 24 и 25 переключающего транс— форматора 2! обеспечивают возможность применения в стабилизирующем преобразователе напряжения полумостового усилителя 1 мощности и тем самым позволяют повысить допустимое значение напряжения питания П„„,, до ЗОС В постоянного тока и более.

Стабилизирующий преобразователь напряжения использован в качестве вторичного источника питания в технологическом оборудовании для производства интегральных схем и другом специальном технологическом оборудовании. его применение позволяет исключить из схемы вторичного источника питания понижающий трансформатор на напряжение первичной обмотки

220 В частотой 50 Гц, а также снизить вес и габариты вторичного источника питания, сэкономить материалы и трудовые затраты.

Фиг 2

Составитель Е.Финогенов

Редактор М.Дылын Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Г.Решетник

Заказ 4422/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 1251 .Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий усилитель мощности на двух

5 транзисторах, вход которого подключен к входным выводам, выходной трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом усилителя мощности, выпрямитель, вход которого 1О подключен к вторичной обмотке выходного трансформатора, а выход через сглаживающий фильтр соединен с выходными выводами, управляющий транзистор, управляющий вход которого через усилитель обратной связи, соединен с выходом делителя выходного напряжения, задающий генератор с переключающим,трансо.орматором,имеющим две управляющие обмотки, о т л и — 20

253 Ь ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем повышения допустимого напряжения питания, усилитель мощности выполнен по полумостовой схеме, выходной трансформатор снабжен двумя дополнительными обмотками, каждая из которых одним выводом подключена к эмиттеру одного из транзисторов усилителя мощности, а другим выводом через соответствующую встречно включенную управляющую обмотку переключающего трансформатора задающего генератора и резистор соединена с базой того же транзистора усилителя мощности, при этом переход змиттер-коллектор управляющего транзистора включен последовательно в цепь питания задающего транзистора.