Стабилизированный преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в источниках электропитания вычислительной техники и автоматики. Целью изобретения является повышение надежности . Напряжение сети, поступающее на сетевой выпрямитель 1, вы

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН

„„SU„„1467698 А1 ц1) 4 Н 02 М 3/337, G 05 Р 1/46

Г 3\ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4209233/24-07 (22) 09.03.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (72) И.И.Лебединский, В.И.Кровопусков и А.И.Лукьяненков (53) 621.3 16.722.1(088.8) (56) Электроника, 1977,, ¹ 7, с.56.

Авторское свидетельство СССР ,№ 1319187, кл. Н 02 M 3/335, 1985. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в источниках электропитания вычислительной техники и автоматики. Целью изобретения является повьппение надежности. Напряжение сети, поступающее на сетевой выпрямитель 1, вы1467698 прямляется и поступает ка емкостнои делитель 2 напряжения и далее на входы питания выходных каскадов 3 и

16 преобразователя. Изменения выходного напряжения относительно заданного уровня усиливаются в усилителе

29 рассогласования и поступают на вход узла 30 формирования управляющих импульсов, который вырабатывает модулированные по длительности им пульсы. Эти импульсы, усиливаемые предварительным усилителем 31 мощноИзобретение относится к электротехнике и может найти применение в источниках электропитания вычислительной техники и автоматических устройств. 5

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже приведена принципиаль.ная схема устройства.

Стабилизированный преобразователь напряжения содержит сетевой выпрямитель 1, входом подключенный к входным выводам, а выходом — к емкостному делителю 2 напряжения, к которому подключен вход питания первого выходного каскада 3 преобразователя напряжения, выполненного по полумостовой схеме на двух силовых транзисторах:первом 4 и втором 5, и трансформаторном узле 6, состоящем из двух трансформаторов 7 и 8 с двумя первичными обмотками 9 и 10 и

11 и 12 соответственно каждый. Первые обмотки 9 и 11 трансформаторов

7 и 8 соединены последовательно-согласно и подключены свободным концом к коллектору первого транзистора 4, а свободным началом — к положительному выводу емкостного делителя 2 на. пряжения. Вторые обмотки 10 и 12 трансформаторов 7 и 8 соединены последовательно-согласно и подключены свободным началом к коллектору транзистора 5, а свободным KQHITQM - к эмиттеру транзистора 4, Эмиттер тран-35 зистора 5 соединен с отрицательным выводом емкостного делителя 2 напряжения.Эмиттер транзистора 4 соединен сти, поступают на управляющие входы транзисторов 4, 5, 17, 18, компенсируя изменение выходного напряжения„ Конденсаторы 13 и 26, через которые выходные каскады 3 и 16 подключены к средней точке емкостного делителя 2 напряжения, предназначены для выравнивания по вольт-секундной площади импульсов, поступающих в нагрузку с обоих транзисторов 4 и 5 или 17 и 18, что приводит к повышению надежности преобразователя.1 ил.

2 со средней точкой емкостного делителя 2 через конденсатор 13. Вторичные обмотки трансформаторов 7 и 8 через выходные выпрямители с фильтрами 14 и 15 подключены к выходным выводам.

Второй выходной каскад 16 преобразователя напряжения также выполнен по полумостовой схеме на двух силовых транзисторах 17 и 18, трансформаторном узле 19, состоящем из двух трансформаторов 20 и 21 с двумя обмотками 22 и 23 и 24 и 25 соответственно каждый. Эмиттер транзистора

17 через конденсатор 26 соединен со . средней точкой емкостного делителя

2. Вторичные обмотки трансформаторов 20 и 21 через выходные выпрямители с фильтрами 27 и 28 подключены к выходным выводам. Усилитель 29 рассогласования входом подключен к выходным выводам, а выходом — к входу узла 30 формирования управляющих импульсов, выход которого подсоединен к входу предварительного усилителя 31, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам силовых транзисторов 4, 5, 17 и 18.

Усилитель 29 рассогласования предназначен для сравнения выходного напряжения преобразователя с опорным напряжением и выдачи сигнала рассогласования на узел 30 формирования управляющих импульсов. Узел 30 формирования управляющих импульсов предназначен для преобразования непрерывного сигнала, поступающего с усилителя 29 рассогласования, в дискретные импульсы управления с

1467698 широтно-импуьсной модуляцией. Предварительный усилитель 31 мощности обеспечивает согласование узла 30 формирования управляющих импульсов с управляющими входами транзисторов 4, 5, 17и18.

Стабилизированный преобразователь напряжения работает следующим образом.

Напряжение сети, поступающее на сетевой выпрямитель 1 с фильтром, выпрямляется и поступает на емкостной делитель 2 напряжения и далее на

l входы питания выходных каскадов 3 и 16 преобразователя, которые преобразуют постоянное напряжение в высокочастотные импульсы напряжения.

Высокочастотные импульсы с выходных обмоток трансформаторов 7 и 8 и

20 и 21 поступают на высокочастотные выпрямители с фильтрами 15, 14, 27 и 28, преобразуются в постоянное напряжение, поступающее на выход стабилизированного преобразователя напряжения и на вход усилителя 29 рассогласования ° Изменения выходного напряжения относительно заданного уровня с выхода стабилизатора поступают на вход усилителя 29 рассогласования, усиливаются и поступают на вход узла 30 формирования управляющих импульсов, который вырабатывает модулированные по длительности импульсы, усиливаемые предварительным усилителем 31 мощности и подаваемые на управляющие входы транзисторов 4, 5, 17 и 18.

В стабилизированном преобразователе напряжения введение конденсато,ров 13 и 26 и подключение выходных каскадов 3 и 16 преобразователя через конденсаторы 13 и 26 соответственно к средней точке емкостного делителя 2 напряжения позволяет повысить его надежность. При этом кон- 45 денсаторы 13 и 26 в данном случае выполняют функции симметрирования положительного и отрицательного импульсов выходных каскадов 3 и 16 пре" образователя. 50

Конденсаторы 13 и 26 предназначены для выравнивания по вольт-секундной площади импульсов, поступающих в нагрузку с обоих транзисторов 4 и 5 или 17 и 18.

Если, например, в предлагаемой схеме на транзистор 4 будут подаваться управляющие импульсы, длительность которых несколько больше, чем длительность управляющих импульсов, подаваемых на транзистор 5, то емкость конденсатора 13 зарялптся относительно средней точки емкостного делителя 2 до некоторого положительного потенциала и, таким образом, выравняет вольт-секундные площади, по-. ступающих на нее импульсов.

Такое включение конденсаторов

13 и 26 позволяет не смещать среднюю ,точку емкостного делителя 2 напряжения и, следовательно, подключить к ней различное (большое) количество выходных каскадов, получая таким образом необходимую мощность преобразователя напряжения. Увеличением мощности одного трансформатора такого эффекта добиться нельзя, так как ток коллектора транзистора имеет определенную величину допустимого тока, превышение которой приводит к отказу транзистора.

Таким образом, увеличивается мощность преобразователя, а надежность работы отдельных выходных каскадов повышается, повышается тем самым и общая надежность преобразователя напряжения.

Количество. дополнительно подключаемых выходных полумостовых каскадов может быть любое (n = 1, 2, 3 и т.д.), что дает возможность увеличения выходной мощности стабилизированного преобразователя напряжения.

При этом силовые транзисторы 5 и 17 (4 и 18) включаются одновременно.

Тем самым достигается минимальная величина емкости конденсаторов делителя 2 напряжения при любом количестве выходных полумостовых каскадов.

Эта емкость выбирается как и для одного выходного каскада при нечетном количестве выходчых каскадов в схеме. При четном количестве выходных каскадов в схеме емкость конденсаторов плеч делителя 2 напряжения определяется разбросом времени включения и выключения силовых транзисторов.

Равномерное распределение мощности, коммутируемой силовыми транзисторами, достигается применением единой схемы управления двумя (и более) выходными каскадами, что также приводит к повышению надежности преобразователя.

Использование двух трансформаторов в трансформаторном узле вместо одного улучшает конструирование

67698

Формула из обретения

Составитель А.Волкова

Редактор Г.Гербер Техред Л.Олийнык Корректор С.Шекмар

Заказ 1208/52 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101.5 преобразователя напряжения как в части оптимального расположения, так и охлаждения элементов, что приводит к улучшению параметров преобразователя и к повышению его надежности.При этом магнитопроводы трансформаторов можно расположить так, что электромагнитное излучение от них будет вза имно компенсироваться.

Стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий сетевой выпрямитель, входом подключенный к входным выводам, а выходом — к емкостному делителю напряжения, к которому. подключен вход питания выходного каскада преобразователя, выполненного по полумостовой схеме на двух силовых транзисторах и трансформаторном узле., причем первый вход трансформаторного узла подключен к положительному выводу емкостного делителя напряжения и к коллектору первого транзистора, второй вход — к коллектору второго транзистора и эмиттеру первого транзистора, а выходы через выпрямительный узел с фильтром — к выходным выводам, кроме того, эмиттер второго транзистора подключен к отрицательному выводу емкостного делителя. напряжения, усилитель рассогласования, вход которого подключен к выходным выводам, а выход — к входу узла формирования управляющих импульсов, выходом соединенного с входом предварительного усилителя, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам транзисторов выходного каскада преобразователя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, эмиттер первого транзистора через введенный разделительный конденсатор подключен к средней точке емкостного делителя напряжения, а трансформаторный узел выходного каскада преобразователя, выполнен в виде двух трансформаторов с двумя первичными обмотками каждый, причем первые обмотки трансформаторов соединены последов.ательно-согласно и их свободные выводы являются первым входом трансформаторного узла, при этом свободное начало одной из обмоток подключено к поло2Б жительному выводу емкостного делителя напряжения, вторые обмотки трансформаторов соединены последовательно-согласно и их свободные выводы являются вторым входом трансформаторного узла, при этом свободное нача: ло одной из обмоток подключено к коллектору второго транзистора, вторичные обмотки трансформаторов являются выходами трансформаторного узла.