Стабилизирующий преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания. Целью изобретения является улучшение качества выходного напряжения. При подаче напряжения питания компаратор 2 через усилитель мощности 3 включает силовой транзисторный ключ 1. Под действием напряжения питания, приложенного к первичной обмотке 6 накопительного трансформатора 5, в последнем запасается энергия. Выключение силового транзисторного ключа 1 происходит по сигналу с первого датчика тока 7. После выключения энергия накопительного трансформатора 5 расходуется на заряд емкостного накопителя 11. Повторное включение силового транзисторного ключа происходит после уменьшения тока обмотки 9 накопительного трансформатора 5 ниже уровня, заданного порогом отпускания компаратора 2 и величинами первого 7 и второго 8 датчиков тока. При увеличении выходного напряжения пробивается пороговый элемент 12 и удлиняется интервал выключенного состояния силового транзисторного ключа 1. 2 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gag 4 G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Пб ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

rlPH ГКНТ СССР (21 ) 43 4589 7/24-0 7 (22) 18. 12.87 (46) 15.08. 89. Бюл. Р 30 (7 1 ) Специальное ко нс трукто рс ко е бюро "Трансавтоматика" Кабардино-Балкарского территориального объединения автомобильного транспорта (72) M.Ø.Àêêèçoâ, В.В.Афанасенко, Т.В.Кузьмина и И.P.Íàñðåäèíîâ (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Бела Буна. Электроника HB автомобиле. М.: Транспорт, 1979, с. 70-77.

Электроника, 1986, Р 26, с. 46. (54) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания. Целью изобретения является улучшение качества выходного напряжения. При подаче напряжения питания компаратор 2 через усилитель мощности 3 включает

„„SV„„1501012 А 1

2 силовой транзисторный ключ 1. Под действием напряжения питания, приложенного к первичной обмотке 6 накопительного трансформатора 5, в последнем запасается энергия ° Выключение силового транзисторного ключа 1 про исходит по сигналу с первого датчика тока 7. После выключения энергия накопительного трансформатора 5 расходуется на заряд емкостного накопителя 11. Повторное включение силового транзисторного ключа происходит после уменьшения тока обмотки 9 накопительного трансформатора 5 ниже уровня, заданного порогом отпускания компаратора 2 и величинами первого 7 и а ф второго 8 датчиков тока, При увеличении выходного напряжения пробивается пороговый элемент 12 и удлиняется интервал выключенного состояния силово- С го транзисторного ключа 1. 2 ил.

- 1501012

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям напряжения вторичных источников питания, работающих от сети постоянного тока с резко меняющимся напряжением, например в системах элект- . ронного зажигания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Целью изобретения является улучше-1р ние качества выходного напряжения путем ослабления влияния скачкообразных изменений входного напряжения.

На фиг.1 приведена функциональная схема стабилизирующего преобразовате-15 ля напряжения; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу»

Стабилизирующий преобразователь напряжения содержит (фиг.!) силовой транзисторный ключ 1, двухуровневый 20 компаратор 2, соединенный выходом с управляющим входом силового транзисторного ключа 1 через усилитель мощности 3, сумматор 4 на два входа, выход которого соединен с входом — . двухуровневого компаратора 2, накопительный трансформатор 5, первичная обмотка 6 которого соединяет коллектор силового транзисторного ключа 1 с входным выводом, первый датчик то- 30 ка 7, соединяющий силовой транзисторный ключ 1 с общей шиной, второй датчик тока 8, соединяющий один вывод вторичной обмотки 9 накопительного трансформатора 5 с общей шиной через первый датчик тока 7, второй вывод обмотки соединен через выпрямитель 10 с емкостным накопителем 11 и выходным выводом. Соединенные последовательно пороговый элемент 12 и интегратор 13 Щ включены между точкой соединения силового транзисторного ключа 1 с выводом первичной обмотки 6 накопительного трансформатора 5 и вторым входом сумматора 4, первый вход которого 45 подключен к точке соединения второго датчика тока 8 и вывода вторичной обмотки 9 накопительного трансформатора 5.

Стабилизирующий преобразователь напряжения работает следующим образом.

В момент включения напряжение подается на силовой транзисторный ключ

1, двухуровневый компаратор 2 и уси- 55 литель мощности 3. Сигнал на выходе сумматора 4 в этот момент ниже напряжения первого порога срабатывания двухуровневого компаратора 2, поэтому напряжение на его входе имеет высокий потенциал, который через усилитель мощности 3 включает силовой транзисторный ключ 1 (фиг.2в).

По цепи: первичная обмотка 6 накопительного трансформатора 5 — силовой транзисторный ключ 1 — датчик тока 7 — общая шина, начинает протекать линейно возрастающий ток, вызывающий на датчике 7 падение напряжения, которое через датчик тока 8, сумматор 4 подается на двухуровневый компаратор 2. В момент достижения выходным напряжением сумматора 4 величины напряжения второго порога срабатывания, двухуровневый компаратор

2 выключается и выключает силовой. транзисторный ключ 1 (фиг.2б). В этот момент в первичной обмотке 6 накопительного трансформатора 5 возникает

ЭДС самоиндукции (фиг.2д), вызывающая протекание тока по цепи: вывод вторичной обмотки 9 — датчик тока 7 и 8 — общая шина — конденсатор емкостного накопителя 11 — выпрямитель

10 — второй вывод вторичной обмотки

9 накопительного трансформатора 5, вызывающий падение напряжения в первом и втором датчиках тока 7 и 8, превышающее уровень напряжения второго и первого порогов срабатывания двухуровневого компаратора 2 и поддерживающее его в выключенном состоянии. По мере заряда емкостного накопителя 1 1 падение напряжения на первом входе сумматора 4 и, соответственно, на его выходе уменьшается по экспоненциальному закону и в некоторый момент времени оно достигает первого уровня срабатывания двухуровневого компаратора 2, что вызывает

его включение и процесс повторяется.

Пусть входное напряжение несколько возросло, тогда интервал времени включенного состояния транзисторноro ключа 1 уменьшится, так как ток в первичной обмотке 6 накопительного трансформатора 5 нарастает быстрее.

В то же время интервалы времени его выключенного состояния не изменились и одинаковы. Этим достигается стабилизация вольт-секундной площади имO пульса в первичной обмотке 6 накопительного трансформатора 5 и, как следствие, стабилизация и независимость выходного напряжения преобразователя от изменения напряжения пита— ния, 1501012

По мере заряда емкостного накопителя ЭДС самоиндукции на закрытом силовом транзисторном ключе 1 увели- чивается по экспоненциальному закону (фиг.2д) и при его превышении напряжения пробоя порогового элемента 12 на интегратор 13 поступает сигнал, который сначала интегрируется интегратором 13 (фиг.2е), а затем суммируется с сигналом датчиков тока 7 и

8 и суммарный сигнал влияет на длительность выключенного состояния двухуровневого компаратора 2, удлиняя это состояние. Этим достигается стабилизация напряжения заданноro верхнего уровня (фиг.2г) напряжения преобразователя напряжения.

Формула изобретения

Стабилизирующий преобразователь напряжения, содержащий силовой транзисторный ключ, накопительный трансформатор с немагнитным зазором в магнитопроводе, первичная обмотка кото- 25 рого одним выводом соединена с входным выводом, а другим выводом соединена с коллектором силового транзисторного ключа, эмиттер которого соединен через первый датчик тока с об- Эб щей шиной, компаратор, соединенный выходом с базой силового транзисторного ключа, последовательно соединен1 ные выпрямитель и емкостный накопитель электро энер гии, подключенные между первым выводом вторичной обмотки накопительного трансформатора и выходным выводом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения путем ослабления влияния скачкообразных изменений входного напряжения, компаратор выполнен двухуровневым H дополнительно введены второй датчик тока, пороговый элемент, интегратор и сумматор на два входа, при этом второй датчик тока подключен одним выводом к точке соединения эмиттера силового транзисторного ключа и первого датчика тока, вторым выводом он подключен одновременно к второму вы" воду вторичной обмотки накопительного трансформатора и первому входу сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные интегратор и пороговый элемент подключен к коллектору силового транзисторного ключа, а выход сумматора подключен к входу двухуровневого компаратора.

1501012

UPI1

Составитель И.Опадчий

Редактор К.Крупкина Техред N.Äèëèê Корректор Л.Бескид

Закаэ 4866/43 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент",,г. Ужгород, ул. Гагарина, 101