Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , может быть использовано во вторичных источниках питания и является усовершенствованием преобразователя по авт.св. № 1056168. Цель изобретения - уменьшение габаритов, веса и энергопотребления. ПреобразоSjTOd ватель содержит регулятор тока 1 с регулирующим элементом 2 на регулирующем транзисторе 3, преобразовательную ячейку 4, состоящую из усилителя мощности 5, трансформатора 6 на силовых транзисторах 7 и 8, а также задающий генератор (ЗГ) 9, выпрямитель 10 и делитель выходного напряжения 11. Подключение входных выводом узла питания ЗГ 9 параллельно силовому входу усилителя мощности уменьшает энергопотребление ЗГ 9. Введение выпрямителя 15 обеспечивает снижение необходимого уровня пульсаций на входе параметрического стабилизатора 16, исключает кратковременные периодические сбои мультивибра (Л тора 12 при малых мгновенных значениях напряжения на входных выводах 17 и 18. 2 3.п. ф-лы, 1 ил. to О) СП СП со го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1267553 A 2 т511 4 Н 02 И 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1056168 (21) 3704595/24-07 (22) 24.02.84 (46) 30. 10. 86. Бюл. У. 40 (71) Ленинградские научно-производственное объединение "Буревестник" (72) Ф.М. Гарцман и М.Г. Варш (53) 621. 314. 57 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1056168, кл. Н 02 М 3/335, 1980. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электро— технике, может быть использовано во вторичных источниках питания и является усовершенствованием преобразователя по авт.св. В 1056168. Цель изобретения — уменьшение габаритов, веса и энергопотребления. Преобразователь содержит регулятор тока 1 с регулирующим элементом 2 на регулирующем транзисторе 3, преобразовательную ячейку 4, состоящую из усилителя мощности 5, трансформатора 6 на силовых транзисторах 7 и 8, а также задающий генератор (ЗГ) 9, выпрямитель 10 и делитель выходного напряжения 11. Подключение входных выводом узла питания ЗГ 9 параллельно силовому входу усилителя мощности уменьшает энергопотребление ЗГ 9.

Введение выпрямителя 15 обеспечивает снижение необходимого уровня пульсаций на входе параметрического стабилизатора 16, исключает кратковременные периодические сбои мультивибратора 12 при малых мгновенных значениях напряжения на входных выводах

17 и 18. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1267553

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике средств вторичного электропитания, может быть использовано для питания высоковольтным стабилизируемым напряжением электронных и других приборов и аппаратов, входящих в сбстав аппаратурных комплексов, содержащих быстродействующие устройства автоматики и вычислительной техники, а также другие электронные и электрофизические устройства, чувствительные к импульсным помехам, и является дополнительным к авт. св.

9 1056168. !5

Цель изобретения — уменьшение габаритов, веса и энергопотребления.

На чертеже представлена схема предложенного преобразователя.

Преобразователь содержит регулятор 1 тока с регулирующим элементом

2 на регулирующем транзисторе З,преобразовательную ячейку 4, состоящую из усилителя 5 мощности, выполненного по схеме со средней точкой первич- 25 ной обмотки выходного повышающего трансформатора 6 на силовых транзисторах 7 и

8,и задающего генератора 9,выпрямитель

10 и делитель 11 выходного напряжения, включенный без изменения сущности ос- ЗО новного изобретения между выходным выводом стабилизирующего преобразователя и выходным выводом источника регулируемого опорного напряжения, входящего в состав регулятора 1.

Задающий генератор 9 преобразовательной ячейки 4 состоит из автоколебательного генератора 12 прямоугольных импульсов, выполненного на инте- 40 гральных логических элементах по схеме мультивибратора с RC-связями,его узла 13 питания и выходной цепи 14.

Узел 13 снабжен однополупериодным выпрямителем 15, параметрическим ста- 45 билиэатором 16, к выходу которого подключены выводы питания автоколебательного генератора 12, и двумя ,входными выводами 17 и 18, которыми вход зада1ощего генератора 9 подклю- 50 чен параллельно силовому входу усилителя 5 мощности, причем первый из них (17) соединен с выводом силового входа усилителя 5, объединенным с коллектором регулирующего транэисто- 55 ра 3, и с общим выводом 19 выходной цепи 14. Последняя содержит также два . противофаэных вывода 20 и 21, подключенных к базам транзисторов 7 и 8 соответственно, и два резистора 22 и

23, через каждый из которых база транзистора 7 или 8 связана с соответствующим из противофазных выводов мультивибратора генератора 12.

К входному выводу стабилизирующего преобразователя, объединенному с его общей шиной, подключен положительный полюс напряжения входного питания, а к противоположному входному выводу — отрицательный.

Особенности работы предложенного стабилизирующего преобразователя.

Максимальный ток, потребляемый задающим генератором 9, определяется приближенным выражением

I= : — — I + I

12(@макс ct!6 > где 1,(@ — максимальный ток базы

7 Sleaze транзистора 7 или 8;

1 с,, — ток, протекающий черЕз стабилитрон параметрического стабилизатора

16 узла 13 питания.

Мощность,„ потребляемая задающим генератором при номинальном токе нагрузки в предложенном стабилизирующем преобразователе и в прототипе, равна соответственно: ъ макс 9 макс

) з макс п макс 11ек где Б,е — среднее значение напряжения на выходе выпрямителя 15 при подключении узла 13 питания входными выводами 17 и 18 параллельно силовому входу усилителя 5 мощности, составляющее часть входного нестандартизированного напряжения стабилизирующего преобразователя (Ut + U е„);

I — ток, потребляемый задающим генератором 9;

U> — среднее значение входного напряжения стабилизирующего преобразователя, являющегося одновременно напряжением входного питания задающего генератора 9.

Сравнение выражений (2) показывает, что в предложенном стабилизирующем преобразователе по сравнению с прототипом уменьшается энергопотребление задающего генератора 9; Уменьшение энергопотребления генератора 9 обусловлено подключением -его узла 13 питания входными выводами 17 и 18 параллельно силовому входу усилителя 5.

1267553

Таким образом, в случае выполнения автоколебательного генератора 12 прямоугольных импульсов по схеме мультивибратора с RC-связями на интегральных логических элементах в пределах 5 допустимых выходных токов и мощностей стабилизирующего преобразователя исключается выходной трансформатор, имеющий место в задающем генераторе прототипа. При этом базы силовых 0 транзисторов 7 и 8, подключенные к противофазным выводам выходной цепи

14, 20 и 21 соответственно через резисторы 22 и 23 указанной цепи 14 подсоединяются к противофазным выходам автоколебательного мультивибратора 12 с RC-связями на интегральных логических элементах, что уменьшает габариты и вес задающего генератора 9. 20

Для того, чтобы соответствующий силовой транзистор 7 или 8 был открыт при логическом нуле на выходе мультивибратора 12 необходимо, чтобы вывод положительного полюса напряжения микросхемы последнего был подключен к силовому входу усилителя 5 мощности, объединенному с коллектором транзистора 3 элемента 2, а также с выводом 17 узла 13 генератора 9 и с 30 выводом 19 его выходной цепи. В этом случае при логическом нуле на выходе соответствующего логического вентиля мультивибратора 12 напряжение между выходным выводом указанного вентиля и положительным полюсом питания микросхемы равно. практически напряжению ее питания (например, 4,5-5 В для микросхемы серии 155, 133) и является отпирающим для соответствующего сило-40 ого транзистора 7 или 8, к которому но в данный такт работы мультивибратора приложено через выходную цепь

14. В следующий такт работы мультивибратора 12 на выходе рассматриваемого 45 логического вентиля появляется логическая единица, а напряжение между выходным выводом данного вентиля и положительным полюсом питания микросхем практически равно нулю (не бо- 50 лее 0,4В), что приводит к выключению соответствующего силового транзистора 7 или 8. Транзисторы 7 и 8 как и транзистор 3 .имеют тип проводимости т.е. при положительном выход- 55 ном стабилизируемом напряжении к первому входному выводу стабилизирующего преобразователя, объединенному с его общей шиной, подключен положительный полюс напряжения входного питания, а ко второму входному выводу, объединенному с выводом 18 узла 13 питания — отрицательный полюс. Такое подключение напряжения входного питания обеспечивает надежное переключение выходного тока регулятора 1 силовыми транзисторами 7 и 8 от задающего генератора 9 уменьшенных габаритов и веса по сравнению с задающим генератором прототипа. При этом уменьшается стоимость и сокращается длительность изготовления стабилизирующего преобразователя, так как из технологического цикла исключается изготовление выходного трансформатора задающего генератора.

Выпрямитель 15 обеспечивает снижение до необходимого уровня пульсаций на входе параметрического стабилизатора 16 и, как следствие, исключает кратковременные периодические сбои мультивибратора 12, которые могли возникнуть при малых мгновенных значениях напряжения между выводами

17 и 18, если бы выпрямитель 15 отсутствовал. Подключение диода выпрямителя 15 между выводом 18 и соответствующим входным выводом параметрического стабилизатора 16 обеспечивает работу преобразовательной ячейки 4 без сбоев.

Формула изобретения

1. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения по авт. св. - 1056168, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, веса и энергопотребления, задающий генератор подключен входными выводами своего узла питания параллельно силовому входу усилителя мощности, причем первый из указанных входных выводов соединен с выводом силового входа усилителя мощности, объединенным с коллектором регулирующего тран-. зистора.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что в сос,тав узла питания задающего генерато,ра введен однополупериодный.выпрямитель, включенный между его входными вйводами, подсоединенными к соответствующим выводам силового входа усилителя мощности..стабилизирующего преобразователя,и входом

% параметрического стабилизатора напряжения.

1267553

Составитель A. Селезнев

Техред Л.Олейник Корректор Е. Иаксимишинец

Редактор М. Келемеш

Заказ 5791/54 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

3. Преобразователь по п, 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что к.его входному выводу, объединенному с общей шиной, подключен независимо от полярности стабилизируемого высоковольтного напряжения на выходе положительный полюс напряжения вход. ного питания, а к противоположному входному выводу — отрицательный полюс, при этом автоколебательный генератор прямоугольных импульсов выполнен на интегральных логических элементах.