Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение отноеится к нреобразовательной те.хиике и может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания . Це,ть изобретения - повышение стабильности вы.ходного нанряжения в режиме ферывисты.х токов. Преобразователь содержит силовой транзистор (Т) I, трансформатор 2, выпрямитель 3, фильтр 4, схему сравнения 5, комнаратор 6, генератор пилообразного напряжения 7, с.хему совпаде1 ия 12. Введение цени параметрической стабилизании иовьпнеиной точности обеспечивает зависимость .между ве.чичиной си, ювого первичного напряжения и временными нараметрами имнул15сов в модуляторе, который управ, 1яет работой Т 1. Отпирание Т I формирует импульс от момещ-а нача- .la увеличиваюн1ег1)ся пилообразного напряжения до момента сравнения нилы с функционально нреобразованн151м выходным напряжением преобразовате,1Я. Выно.шепие связи выхода комнараюра 6 с одним из входов схемы совпадения 12, др roii вход которого подключен к задаюшемч i-енератору, а выходк базе Т I. и еое;1инение питающего входа генератора нилообразного напряжения 7 е потенциальным по.1юеом силового источника первичпого питания обеспечивают при со.храпенин коэфф. сн.тения замкнутой системы стабилизации достаточно малым высокую стабнльность выходного нанряжения. 2 нл. (С (Л оо о 4

CGi . 3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1304145 А1 (513 4 Н 02 Ч 3 335, G 05 !г 56

ВСЕЖе;-,? < g

13 „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЙМьА ;;;

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3914239/ 24-07 (22) 24.06.85 (46) 15.04.87. Ьюл.,¹ !4 (7 ) Урал !.скос отделение Всесоюз> н) го научно-исследовательского института жс.!езнодорожного транспорта (72) h. С. (.Сргсе)3, В. И. Головин и В. 1. l aЛИ»Он (53) 621.3 4.57 (088.8) (56) (.овр xicIIIII>lc задачи прео!)раз!и)г!тс,-ьной тс);ники: (!)Ори»к. Кисы, ч. 3, !!)75, с. 448, рис. 1.

Л!3торск!)с свидетс .!ьство ((.(.Р

М> 1051525, кл. () 05 1 1> 56 1,182 (54) О 1?EOT. )>Ê ГНЫ1Ч Т! Л?1 !И(;1ОР!1?)1!г!

E E ÐÅOÜÐËÇÎÂËÒÅ;; E ?) 1 EO(:TÎß? НО ГО E EËП1 Я7К1 НИЯ В ?EO(.TÎ EÍÍOÅ (57) Изобретс)I»ic относится к преобразовательной тскникс H может оьпь использовано Е3 качестве источника вторичного электропитания. 1(ель изоорстсния -- новы!пс1,ис стабlf, I üí0ñòè f31»xOä»ОГО на!1ря жсн ия 13 рсжиме прсрынистык токов. !1рео!)рг!зо!)атель сод!>ржит си.!ОВОи 1p

Т формирует »мну lьс от момента н;!ча.1<1 x Всзичн!3ак)п!СГося пиг1000р;lзно! О напряжения .10 момс!1та сравнения пилы функ»вовс!льно преооразованным f)flxo «п»м 1)впряжен»ем преобразователя. Выполнение связи 13ь1. сода ком »11p1 из

ВходОВ с. ;смы со!3«<1;!Сипя 1 ., дГ), ГО)! 13<1) 1

КОТОРОГО ПОДК,IК) !Еll К 3<3 (

1304145

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а именно к импульсным стабилизированным преобразователям постоянного напряжения, и может быть»спользовано в качестве источника вторичного электропитания различных автоматических и радиоэлектронных систем.

1(ель изобретения — повышение стабильности выходного напряжения в режиме прерывистых токов.

На фиг. 1 изображена схема однотактного преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Предлагаемый преобразователь содержит силовой транзистор 1 с включенной в его коллекторную цепь первичной обмоткой силового трансформатора 2, вторичная обмотка которого через выпрямитель 3 и фильтр 4 соединена с нагрузкой U и входом схемы

5 сравнения, выход которой подключен к первому входу компаратора 6, а его второй вход соединен с выходом генератора 7 пилообразного напряжения, состоящего из разpH;i!lot î транзистора 8, коллектор которого !!с;7са зарядный резистор 9 по питающему входу соединен с потенциальным полюсом

cllлового источника питания F!!, параллель110 коллектору и эмиттеру транзистора 8, ).Iê,11очеH конденсатор 10. База транзистора

8 через ограничивающий резистор 11 соелинена с задающим генератором Е., к которому также подключен второй вход схемы 12 совпадения, а ее первый вход соединен с выходом компаратора 6. Выход схемы 12 совпадения подключен к базе силового транзистора 1.

На фиг. 2 изображены эпюры: E. — форма импульсов задающего генератора; Uc-напряжение па конденсаторе 10, U — напряжение на выходе компаратора 6; Us— напряжение на базе силового транзистора

1, условно показанное в виде прямоугольных им п)гл ьсов.

Однотактный преобразователь работает следующим образом.

Силовой транзистор 1 находится в открытом состоянии время ti (эпюра U, на фиг. 2), на протяжении которого в первичной обмотке силового трансформатора 2 накапливается ток от источника питания Е .

Выпрямитель 3 в это время заперт и неизменность напряжения на нагрузке с) обеспечивается за счет конденсатора фильтра 4. По прошествии времени fi транзистор 1 запирается и находится в запертом состоянии время /2 (эпюра с/в на фиг. 2).

Открывается выпрямитель 3, и энергия, накопленная в индуктивности намагничивания трансформатора 2, отдается в нагрузку с) и на подзаряд конденсатора фильтра 4. Стабилизация или регулирование выходного напряжения U обеспечивается соответствугощим изменением времени /1 и / при постоянном периоде их следования Т, задаваемом

55 задающим генератором Е: (эпюра E. на фиг. 2) .

Выходное напряжение преобразователя

U подается на схему 5 сравнения, где оно сравнивается с опорным, усиливается сигнал рассогласования и в необходимом случае гальванизации развязывается от E" или U . Это функционально преобразованное напряжение (напряжение сl. на фиг. 1) подается на второй вход компаратора 6, на первый вход которого по1клгоген выход генератора 7 пилообразного напряжения, формирующего треугольные импульсы в оответствии с временной диаграммой (эпюра Uc на фиг. 2).

Если в рассматрива tvlbIH момент времени выходное напряжение схемы 5 сравнения определяется как U« = — U l llo прошеcTBHH времени /> от начала паузы в импульсах E. произойдет срабатывание компаратора 6 и па сго выходе появится им1I$. I bc, KoTopbIH бу 1еT л, I HTbc51 I)pc%1 5I г (э>поры с) и U на фиг.. 2), т. с. ло окончания длительности треугo;Iьного импульса

U или до момегп а tio5II);icitHII импульса

Е.«, который, открывая транзистор 8. разряжает конденсатор 10. Таким образом, в каждый период частоты импульсов Г: а выходе компаратt)pa 6 появлястся импульс

/ длительностьк) t i, которая опрелеля ICH всличиной напряжения (,>",, т. е. величиной выходного сигнала усилителя paccot taenia Iния схемы 5 сравнения.

На выходы схемы 2 говна j(ния !o;!, IK)l ся сHI н11 1bl с выхода !<0)illa pi!Topi) 6 гl задающего генератора Г«. Суммирование их в соответствии с эпк>рами Е.«, (. и (. l àсТ импульс с)11, откр IIIatoti)Hit CH,tt)t)oé t pa i!зистор.

Выходное Hatlp5)il(cllHP o;!110THHTI!ol 0 преобразователя инвариа)пно к >первичному силовому напряжению Е ., т. е. обсспсчп «ieiся параметрическая стабилизация (, :.. (!p» увеличении напряжения Е проис. олиT увеличение тока заряда конденсатора 10, ) величивается угол наклоны вершины п,iooi)разного напряжения U, по приводит Ii увеличению длительности импульса ii. Вс,гсдствие этого уменьшается ллителш)ость и.".1пульса 11, что вызывает уменbillcillip глительности открытого состояния транзистора 1 и накопления энергии в первичной обмотке силового трансформатора 2, а это равносильно уменыпеггию I)I I):o7Hot о напряжс— ния U преобразователя. Этим и !10л ьсржгг— вается неизменность напряжения Ц, tipH изменении силового напряжения Е„.

Таким образом, в рассматриваемом однотактном транзисторном преобразователе Bhlходное напряжение 1.> iip изменяется при изменении силового первичного напряжеггия

Е . Это дает возможность уменьшить коэффициент усиления замкнутой системы регулирования стабилизированно>о о шогактного преобразователя. так как из кaiiaл;1 рс1304!45

Формула изобретения

Составитель Н. Цишевская

Редактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор !. Патай

3aказ 321/55 Тираж 66! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и <>ткргятий

1 13035, Москва, Ж вЂ” -35, Раушская наб., 1. -1, 5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гулирования исключается компенсация возмущения по силовому напряжению. Уменьшение коэффициента усиления дает возможность обеспечить большие запасы устойчивости стабилизированной системы, что особенно важно для однотактных преобразователей с обратным включением выпрямительного диода, работающего в режиме прерывистых токов, и при достаточно малых коэффициентах усиления в замкнутой системе регулирования позволяет получить стабильное выходное напряжение.

Однотактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовой транзистор, силовая цепь которого соединена с первичной обмоткой трансформатора, а вторичная обмотка через выпрямитель и фильтр соединена с выходными выводами и вхо..!ом схемы сравнения, управляющий вход силового транзистора соединен с выходом схемы сов!падения, первый вход которой соединен с в lxoдом компаратора, первый вход которого сосдинен с выходом генератора пилообразного напряжения, подключенного к выводам питающего напряжения и соединенного управляющим входом с выходом задающего генератора, отли (ающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения в режиме прерывистых токов, выход схемы сравнения соединен с вторым вxo;lом компаратора, а управляющиH вxoä генератора пилообразного напряжения по!!кг!к чен к второму входу схемы совпадения.