Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и предназначено для использования в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности защиты преобразователя путем обеспечения автоматического контроля его элементов. Наличие выходного напряжения в преобразователе однозначно свидетельствует о его исправной работе (и соответствии выходного напряжения заданному значению). При неисправностях на участке генератор стробимпульсов 19 - триггер 7 синхроимпульсы прекращают поступать на вход триггера 7, и он. остановнвщись, исключает в дальнейшем передачу элекроэнергии потребителю . Такой же результат при отказе самого триггера 7. других узлов преобразователя 6 или выпрямителя 9, а также при коротких замыканиях или обрыве элементов в источнике опорного напряжения (ИОН) 12. При обрыве в цепи ИОН 12 нет тока базы транзистора 24, конденсатор 26 не заряжается, при этом транзистор 25 не производит «вырезки в опорном напряжении на втором входе широтно-импульсного модулятора 10. Таки.м образом, разрывается цепь прохождения синхроимпульсов к триггеру 7. Благодаря контролю элементов преобразователя исключается его работа с невыявленным отказом элементов. 1 ил. € (Л со со со ел ьо IsD 1 I .«

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4066265/24-07 (22) 1! .05.86 (46) 23.09.87. Бюл. № 35 (72) В. Н. Скачко (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Виленкин А. Г. Импульсные транзисторные преобразователи напряжения. — М:

Энергия, 1970, с. 59, рис. 5 — 5.

Авторское свидетельство СССР № 744525, кл. G 05 F 11//0000, 1977. (54) ИМГ!УЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и предназначено для использования в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — повышение надежности защиты преобразователя путем обеспечения автоматического контроля его элементов. Наличие выходного напряжения в преобразователе

„„SU„1339522 А 1 однозначно свидетельствует î его исправной работе (и соответствии выходного напряжения заданному значению). При неисправностях на участке генератор стробимпульсов 19 — триггер 7 синхроимпульсы прекрашают пес-.упать на вход триггера 7, и он, остановившись, исключает в дальнейшем передачу элекроэнергии потребителю. Такой же результат при отказе самого триггера 7. ругих узлов преобразователя 6 или выпрямителя 9, а также при коротких амыканиях или обрыве элементов в источнике опорного напряжения (ИОН) 12. При обрыве в цепи ИОН 12 нет тока базы транзистора 24, конденсатор

26 не заряжается, при этом транзистор 25 не производит «вырезки» в опорном напряжении на втором входе широтно-импульсного модуля гора 10. Таким образом, разрывается цель прохождения синхроимпульсов к триггеру 7. Благодаря контролю элементов преобразователя исключается его работа с невыявленным отказом элементов. 1 ил.

1339522

Изобретение относится к элекротехнике и предназначено для использования в составе преобразовательных устройств со стабилизацией параметров электрической энергии и с контролем исправности.

Цель изобретения — повышение надежности защиты преобразователя путем обеспечения автоматического контроля его элементов.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя.

Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения постоянного тока содержит последовательно включенные между входом и выходом ключевой транзистор 1, 1 CD-фильтр 2, состоящий из дросселя 3, имеющего дополнительную обмотку 3.1, конденсатора 4 и демпферного диода 5, преобразователь 6 постоянного напряжения, включающий в себя триггер 7, счетный вход которого связан с дополнительной обмоткой 3.1 дросселя 3, и выходной

20 трансформатор 8 с дополнительной обмоткой 8.1., а также выпрямитель 9, широтно-импульсный модулятор 10, выход которого связан с переходом база-эмиттер первого (ключевого) транзистора 1, резистор 11, включенный между выходом источника 12 опорного напряжения, выполненного на стабилитроне 13 и резисторе 14, и вторым входом широтно-импульсного модулятора 10, генератор 15 пилообразного напряжения, в состав которого входят конденсатор 16, выпрямительный мост 17 и резистор 18, причем вход генератора подключен к обмотке 8.1 трансформатора 8, а выход— к первому входу широтно-импульсного модулятора 10, генератор 19 строб-импульсов, второй (согласующий) транзистор 20, дифференцирующую цепь 21, выполненную на конденсаторе 22 и резисторе 23 и включенную между выходом генератора 19 стробимпульсов и базой транзистора 20, третий

24 и четвертый 25 транзисторы, а также конденсатор 26, диод 27 и резистор 28. 40

Источник 12 опорного напряжения подключен к общему проводу преобразователя через параллельно соединенные переходы коллектор-эмиттер транзистора 20 и базаэмиттер транзистора 24, коллекор транзистора 24 и база транзистора 25 через параллельно соединенные резистор 28 и цепь, состоящую из последовательно включенных диода 27 и конденсатора 26, подключены к входному выводу питания. Эмиттер транзистора 25 подключен к общей точке конденсатора 26 и диода 27, а коллектор этого транзистора — к первому входу широтно-импульсного модулятора.

Преобразовател ь работает следующим образом.

От каждого импульса генератора 19 открывается транзистор 20, а транзистор 24 закрывается, так как остаточное напряжение перехода коллектор-эмиттер транзистора всегда меньше, чем напряжение перехода база-эмиттер, требуемое для его работы (транзисторы 20 и 24 одного типа проводимости) . Ток источника 12 опорного напряжения (стабилитрона 13) во время наличия строб-импульса генератора 19 проходит через транзистор 20, а на периоде между импульсами — через переход база-эмиттер транзистора 24, насыщая его в эти периоды времени, благодаря чему конденсатор 26 через транзистор 24 и диод 27 заряжается. Его обкладка, соединенная с эмиттером транзистора 25, принимает потенциал эмиттеров транзисторов 20 и 24 (за вычетом падения напряжения на транзисторе 24 и диоде 27). В моменты закрытого состояния транзистора 24 открывается транзистор 25, ток через который протекает от конденсатора 26: базовый через резистор 28, а коллекторный через резистор 11. В опорном напряжении на втором входе широтно-импульсного модулятора получаются «вырезки», практически до нуля (до потенциала обкладки конденсатора 26, подключенной к транзистору 25, за вычетом падения напряжения на последнем). До тех пор, пока не появляется пилообразное напряжение на втором входе широтно-импульсного модулятора, скважность управляющего тока ключевого транзистора 1 не регулируется а в нем содержатся такие же короткие «вырезки», как и в опорном напряжении.

С момента появления тока транзистора 1 начинается заряд конденсатора 4 LCD-фильтра 2 через дроссель 3, прерываемый на время воздействия на базу транзистора 20 строб-импульса. В дополнительной обмотке 3.1 дросселя 3 синхронно с каждым строб-импульсом возникает импульс си нхронизации триггера 7, всякий раз перебрасывающий его в противоположное положение. Начинает работать преобразователь 6 постоянного напряжения, появляется выходное и пилообразное напряжение на втором входе широтно-импульсного модулятора, приходит в действие обратная связь, следящая за амплитудой прямоугольного напряжения обмотки 8.1 выходного трансформатора 8 и начинает регулироваться скважность импульсов ключевого транзистора 1 в зависимости от тока нагрузки и напряжения первичной сети. Начало паузы тока через транзистор 1 совпадает с передним фронтом строб-импульса, а конец определяется конкретными условиями регулирования, а именно моментом совпадения амплитуды спадающего напряжения «пилы» с уровнем опорного напряжения. До появления следующего строб-импульса и сопровождающего его всплеска пилообразного напряжения на втором входе широтно-импульсного модулятора транзистора 1 находится в проводящем состоянии.

39522

13

Наличие выходного напряжения в преобразователе однозначно свидетельствует о его исправной работе (и соответствии выходного напряжения заданному значению), так как при неисправностях на участке генератор строб-импульсов — триггер синхроимпульсы прекращают поступать на вход триггера и он, остановившись, исключает в дальнейшем передачу электрической энергии потребителю. Такой же результат и при отказе самого триггера, других узлов преобразователя 6 постоянного напряжения или выпрямителя 9.

Пред/1агаемый импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения отличается от известного тем, что в нем поддаются автоматической проверке элементы, включая и источник опорного напряжения вместе с его стабилитроном. Если последний имеет обрыв, тока базы транзистора 24 нет и не заряжается конденсатор 26, из-за чего не исключается разность потенциалов между коллектором и эмиттером транзистора 25, и он не может производить «вырезки» в опорном напряжении на втором входе широтноимпульсного модулятора. Конденсатор 26 может зарядиться, если транзистор 24 пробит по переходу коллектор-эмиттер. Однако в этом случае он не может закрыться, а, следовательно, не открывается транзистор 25. Это также влечет за собой разрыв цепи прохождения синхроимпульсов к триггеру 7. Потребитель немедленно обесточивается.

Благодаря охвату контролем элементов предлагаемого импульсного стабилизированного преобразователя исключается его работа с невыявленным отказом элементов, ответственных за номинал выходного напряжения.

Формула изобретения

Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий последовательно включенные

40 между входными и выходными выводами ключевой транзистор, 1 CD-фильтр, преобразователь постоянного напряжения с выходным трансформатором, выход которого соединен с выходом 1 CD-фильтра и с триггером, имеющим счетный вход, связанный с дополнительной обмоткой дросселя LCDфильтра, и выпрямитель, вход которого соединен с вторичной обмоткой выходного трансформатора, а выход — с выходными выводами, широтно-импульсный модулятор, выходом соединенный с управляющим входом ключевого транзистора, генератор пилообразного напряжения, входом подключенный к дополнительной обмотке выходного трансформатора, а выходом — к первому входу широтно-импульсного модулятора, второй вход которого через первый резистор соединен с выходом источника опорного напряжения, генератор строб-импульсов, согласующий транзистор и дифференцирующую цепь, включенную между выходом генератора строб-импульсов и входом согласующего транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты преобразователя путем обеспечения автоматического контроля его элементов, в него введены диод, конденсатор, второй резистор, два дополнительных транзистора, при этом источник опорного напряжения подключен к общей шине через параллельно соединенные переходы коллектор-эмиттер согласующего и база-эмиттер первого дополнительного транзисторов, коллектор первого дополнительного и база второго дополнительного транзисторов через параллельно соединенные второй резистор и цепь, состоящую из последовательно соединенных диода и конденсатора, подключены к входному выводу, эмиттер второго дополнительного транзистора подключен к общей точке диода и конденсатора, а коллектор — к второму входу широтно-импульсного модулятора.

Составитель А. Волкова

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 4219/37 Тираж 863 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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