Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может применяться в качестве вторичных источников питания. Цель изобретения - повышение КПД и надежности преобразователя. Преобразователь содержит автогенератор 1, трансформатор 2, переключающие транзисторы 3,4, дроссель 5, запирающий ключ 7, источник запирающего напряжения 8, широтно-импульсный модулятор 11, усилитель сигнала ошибки 12, усилитель мощности 14. Введение диодов 9 и 10, управляемых запирающим ключом , снижает пиковые токовые перегрузки переключающих транзисторов 3, 4 в конце полупернода рабочей части. При этом снижается как мгновенная, так и средняя мощность, рассеиваемая в транзисторах автогенератора 1. 2 ил. (О l/foj ШХ О Oi 4:: СП 00. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 M 3/337 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3813793/24-07 (22) 16.11.84 (46) 30.11.87. Бюл. Ф 44 (72) Б.И. Рудяков и Т.П. Короткевич (53) 621,.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 491941, кл. G 05 F 1/64, 1973.

Кузьминов Л.Б., Рудяков Б.И. Стабилизированный источник питания.

Обмен опытом в радиопромышленности, 1980, вып. 12, с. 58. (54) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может применяться в качестве вторичных источников питания.

„„SU„„1356146 А1

Цель изобретения — повышение КПД и надежности преобразователя. Преобра.— зователь содержит автогенератор 1, трансформатор 2, переключающие транзисторы 3,4, дроссель 5, запирающий ключ 7; источник запирающего напряжения 8, широтно-импульсный модулятор

11, усилитель сигнала ошибки 12, усилитель мощности 14. Введение диодов

9 и 10, управляемых запирающим ключом, снижает пиковые токовые перегрузки переключающих транзисторов 3, 4 в конце полупериода рабочей части.

При этом снижается как мгновенная, так и средняя мощность, рассеиваемая в транзисторах автогенератора 1.

2 ил.

1356146

Изобретение относится к электро,технике и может применяться в устройствах электропитания автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности стабилизирующего преоб. разователя.

На фиг. 1 изображена схема стабилизирующего преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 — временные диаграммы токов и напряжений с индексами, соответствующими элементам схемы.

Устройство содержит автогенератор

1 с насыщающимися выходным трансформатором 2 со средней точкой, подключенной.к одной из входных шин, переключающими транзисторами 3 и 4, эмиттеры которых объединены и через дроссель 5 подключены к другой входной шине, цепь 6 импульсного запуска, соединенная с входом автогенератора .1, запирающий ключ 7, выход которого соединен с источником 8 запирающего напряжения и общей точкой двух встречно-последовательно включенных диодов 9 и 10, при этом диод 9 соединен с базой переключающего транзистора 3, а диод 10 — с базой транзис.тора 4. Вход запирающего ключа 7 соединен с выходом широтно-импульсного модулятора 11, вход которого через усилитель 12 сигнала .ошибки подключен к выходу выпрямителя с фильтром

13, вход которого соединен с выходом регулируюмого усилителя 14 мощности на силовых транзисторах 15 и 16.

Обмотка 17 трансформатора 2 автогенератора 1 служит для подачи напряжения синхронизации на.широтно-импульсный модулятор 11. Питающее и опорное напряжение на усилитель 12 сигнала ошибки подается от автогенератора 1. В состав широтно-импульсного модулятора 11 может входить узел гальванической развязки, что позволяет произвольно заземлять выходные выводы преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

После подключения источника питания к входным зажимам устройства цепь

6 импульсного запуска подает стартовый импульс на автогенератор 1, IIQ следний запускается и начинает генерировать прямоугольные импульсы напряжения (напряжение U„ на фиг. 2), 4U +AU Щ+U

I где dU — падение напряжения на диоде 9;

Ю, — падение напряжения на запирающем ключе 7;

hU> — падение напряжения на эмит— терном переходе открытого переключающего транзистора 3.

Величина дросселя 5 выбирается таким образом, чтобы при запирании ключа 7 (момент С„-1 на фиг. 2), когда открывается один из транзисторов регулируемого усилителя 14 мощности и увеличивается ток через силовой переход переключающего транзистора 3, напряжение на дросселе 5 удовлетворяло условию

СО

2 Г 3 где U — йапряжение базовой обмотки l трансформатора 2. которые поступают на вход регулируемого усилителя 14 мощности. Одновременно происходит срыв колебаний цепи

6 импульсного запуска. Модуляция по

5 длительности прямоугольных импульсов напряжения, поступающих с автогенератора 1 на базы транзисторов 15 и 16, усилителя 14 мощности (напряжеиие

Б, на фиг. 2), осуществляется запирающим ключом 7 (напряжение U на фиг. 2) по сигналу широтно-импульсно- . го модулятора 11, который получается в результате сравнения пилообразного напряжения с входным напряжением усилителя 12 сигнала ошибки (напряжение

U и Б, на фиг. 2). Изменение напряжения обратной связи приводит к изменению длительности открытого .состояния запирающего ключа 7, а следовательно, и состояния транзисторов 15 и l6 усилителя 14 мощности.

Два раза полупериод, как видно из фиг. 2, базы переключающих транзисторов 3, 4 и дроссель 5 шунтируются последовательно соединенными диодом 9 (10) и открытым силовым переходом запирающего ключа 7. Пока сердечник трансформатора 2 ненасыщен в

З0 начале рабочего полупериода (момент времени t, - -на фиг. 2) коллекторс ный ток открытого в данный полупериод транзистора, например З,невелик и элементы 9,7 не оказывают влияние на работу автогенератора 1, посколь35

Ку

13561

На интервале 1 -t, когда открыт

2 .запирающий ключ 7, сердечник тран. сформатора 2 начинает насыщаться (момент С -t ), резко растет ток через транзистор 3 и дроссель 5. Как только напряжение на дросселе 5 достигает величины, при которой открывается диод 9, осуществляя форсированное запирание переключающего транзистора 3. После этого напряжения Я на обмотках трансформатора 2 меняются на противоположные по знаку и открывается переключающий транзистор

4, после чего описанные процессы повторяются. 15

Таким образом, введение пары диодов управляемых запирающим ключом снижает пиковые токовые перегрузки переключающих транзисторов автогенераторов в конце полупериода рабочей 20 части. При этом снижается как мгновенная, так и средняя мощность, рассеиваемая в транзисторах автогенератора, что приводит к повышению КПД и надежности преобразователя. Эффек- 25 тивность снижения тока намагничива ния трансформатора 2 не зависит от колебаний напряжения источника питания и температуры окружающей среды.

Формула изобретения

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения, содержащий автогенератор с насыщающимся выходным трансформатором со средней точкой первичной обмотки, подключенной к одной из входных шин, с переключающими транзисторами, эмиттеры которых объединены между собой, дроссель, включенный. между общей точкой эмиттеров и другрй входной шиной, запирающий ключ, выход которого соединен с источником запирающего напряжения, а вход с выходом широтно-импульсного модулятора, вход которого через усилитель сигнала ошибки подключен к выходным выводам, подключенным через фильтр и выпрямитель к выходу регулируемого усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, введены два встречно-последовательно соединенных диода, общая точка которых подключена к выходу залирающего ключа, а каждый диод соединен с базой переключающего транзистора автогенератора.

1356146

1 !

Составитель Н. Цишевская

Редактор Н. Слободяник Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Заказ 5807/51 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

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

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