Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Благодаря введенным токовому трансформатору 17, пусковой обмотке 20 силового трансформатора 3,, резисторам 1, 23, 2{t, диодам 15, 26 и конденсаторам 13, 22 и их соответствующему соединению узел перемагничивания силового трансформатора 3 на транзисторе 18 перемагничивания оказался охваченным следящей отрицательной обратной связью. В результате сердечник силового трансформатора 3 при любых токах нагрузки перемагничивается по полному циклу петли гистерезиса, не доходя j до насыщения. Это позволяет при той же мощности нагрузки снизить объем и массу .сердечника силового трансформатора 3 примерно на 30%. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОМИаЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4724322/07 (22) 24.05.89 (46) 23.12.91. Бюл. ) 47 (72) Е.П.Волков, В.И.Орехов, С.В.Литвинский и В ° В.Лукашев (53) 621,3 16.722. 1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 902011, кл. Г 05 F 1/46, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N" 1597868, кл. С 05 F 1/56, 1988.

I (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания. Цель изоб\ ретения - улучшение массогабаритных показателей. Благодаря введенным

„„SU„„1700543 А1 (51)5 G 05 F 1/56 Н 02 t1 3/335

2 токовому трансформатору 17, пусковой обмотке 20 силового трансФорматора 3, резисторам 14, 23, 24, диодам 15, 26 и конденсаторам 13, 22 и их соответствующему соединению узел перемагничивания силового трансФорматора 3 на транзисторе 18 перемагничивания оказался охваченным следящей отрицательной обратной связью.

В результате сердечник силового трансФорматора 3 при любых токах нагрузки перемагничивается по полному циклу петли гистерезиса, не доходя до насыщения. Это позволяет при той же мощности нагрузки снизить обьем и массу, сердечника силового трансформатора 3 примерно на 303. 1 ил.

1700543

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания.

Цель изобретения - улучшение мас5 согаба ритных пока зателей импульс ногo стабилизатора.

На чертеже приведена схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения. . 10

Импульсный стабилизатор постоянно- го напряжения содержит входной конден сатор 1, первичную обмотку 2 трансфор матора 3, узел 4 управления, выходные выводы 5, выходной конденсатор 6, 15 выходной дроссель 7, рекуперационный диод 8, выпрямительный диор 9„ выходную обмотку 10> силовой транзистор 11, обмотку 12 активного перемагничивания, шунтирующий конденсатор 13,щ разрядный резистор 14, коммутирующий диод 15, токовую обмотку 16, токовый трансформатор 17 перемагничивающий транзистор 18, обмотку 19

1 обратной связи, переключающую об- 25 мотку 20, ограничительный резистор 21, дифференцируюц|ую цепь, состоящую из конденсатора 22 и резистора 23,резис- С тор 24 перезаряда, пусковую обмотку

25, диод 26 перемагничивания.

Бходной конденсатор 1 подключен параллельно входу стабилизатора. Начало первичной обмотки 2 трансформатора 3 подключено к положительному входу устройства, а конец соединен с коллектором силового транзистора 11, эмиттер которого соединен с общей шиной первичного источника.

К входу силового транзистора 11 подключен выход узла 4 управления, вход которого включен параллельно выходному конденсатбру 6, а через выходной дроссель 7 - параллельно рекуперационному диоду 8, катод которого, соединенный с выходным дросселем 7, подключен к катоду выпрямительного диода 9, анод которого через выходную обмотку соединен с анодом рекуперационного диода, Конец обмотки 12 активного перемагничивания подключен к входу стабилизатора, а начало через параллельно соединенные шунтирующий конденсатор 13 и разрядный резистор 14 - к катоду коммутирующего диода 15, анод

55 которого соединен с общей шинои стабилизатора . Начало токовой обмотки 16 токового трансформатора 17 подключено к началу обмотки 12 активного перемагничивания, конец обмотки 16 соединен с коллектором перемагничивающего транзистора 18, эмиттер которого соединен с общей шиной стабилизатора . Параллельно входу перемагничивающего транзистора 18 включена обмотка 19 обратной связи началом к его базе. Переключающая обмотка 20 через ограничительный резистор 21, соединенный с ее концом, подключена параллельно входу дифференцирующей цепи и резистору

24 перезаряда, дифференцирующая цепь состоит из последовательно соединенных конденса ropR 22 и сопротивления 23, которое явл ется выходом дифференцирующей цепи. Сопротивление

23, являющееся выходом дифференцирующей цепи, подключено параллельНо входу пусковой обмстки 25 токового трансформатора 17

При этом конец пусковой обмотки

25 соединен с началом переключающей обмотки 20. Параллельно конденсатору 22 дифференцирующей цепи подключен диод 26 перемагничивания.

Стабилизатор работает следующим образом.

При открытом регулирующем транзисторе 11 происходит передача энергии через силовой трансформатор 3 во вторичную цепь, образованную вторичной обмоткой 10, выпрямительным диодом 9, выходным дросселем 7, выходными выводами 5, зашунтированными выходным конденсатором 6, и накопление энергии в трансформаторе 3,одновре,менно происходит перемагничивание сер1 дечника токового трансформатора 17 через пусковую обмотку 25 за счет напряжения, возникающего на переключающей обмотке 20, прикладываемого к обмотке 25 через диод 26 переключения и ограничительный резистор 21.

При закрывании силовогэ транзистора

11 в первый момент происходит рекуперация части энергии, накопленной в трансформаторе в перви ной обмотке по цепи: шунтирующий конденсатор 13, коммутирующий диод 15. Энергия, накопленная в дросселе 7, через рекуперационный диод 8 осуцествляет полпитку выходного конденсатора 6. Импульс напряжения на переключающей обмотке 20 через ограничивающий резистор 21 поступает на вход дифференцирующей цепи, зашунтированной резистором 24 перезаряда. Импульс, воз1700543

20

40 С

50 никающий на выходе дифференцирующей цепи, вызывает появление отпирающего напряжения на обмотке 19 обратной связи, перемагничивающий транзистор

18 приоткрывается и за счет работы положительной обратной связи по обмоткам токового трансформатора 17 происходит лавинный процесс отпирания перемагничивающего транзистора

18, Далее процесс перемагничивания сердечника идет не за счет рекуперации энергии в первичную цепь, а активным перемагничивающим током противоположного направления. При выходе рабочей точки в нелинейную зону петли гистерезиса сердечника трансформатора 3 происходит увеличение тока перемагничивания, а следовательно, и тока через токовую обмотку 16 токового трансформатора 17, При этом происходит уменьшение напряжения на обмотке 19 возбуждения, уменьшается ток, и происходит процесс запирания перемагнлчивающего транзистора 18. При этом происходит разряд шунтлрующего конденсатора 13 через разрядный резистор 14. Далее цикл работы стабилизатора повторяется.

Таким образом обеспечивается работа сердечника силового трансформатора по полному циклу петли гистерезиса.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор с первичной и выходной обмот ками и обмот кой а кти вного перемагничивания, силовой транзистор, коллектор которого соединен с концом первичной обмотки силового трансформатора, начало которой подключено к первому выводу входного конденсатора, а эмиттер силового транзистора и второй вывод входного конденсатора соединены с первым входным выводом, конец обмотки активного перемагничивания соелинен с общей точкой первичной обмотки силового трансформатора и входного конденсатора, вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямительный диод и

DEC -Фильтр подключена к выходным выводам, узел управления, вход которого соелинен с выходными выводами, а выход — с управляющим входом силового транзистора, транзистор перемагничивания и ограничительный резистор, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, в него введены токовый трансформатор с токовой и пусковой обмотками и обмоткой обратной связи, шунтирующий конденсатор, разрядный резистор, коммутирующий диод, дифференцирующая цепь, состоящая из конденсатора и резистора, резистор перезаряда и диод перемаг= ничивания, а силовой трансформатор снабжен переключающей обмоткой, при" чем начало токовой обмотки токового трансформатора соединено с началом,обмотки активного перемагничивания силового трансформатора и с первыми выводами шунтирующего конденсатора и разрядного резистора, вторые выводы которых соединены между собой и через коммутирующий диод подключень1 к первому входному выводу, конец токовой обмотки токового трансформатора подключен к коллектору транзистора перемагничивания, эмиттером подключенного и первому входному выводу и концу обмотки обратной связи токового трансформатора, начало ко-: торой подключено к базе тразистора перемагничивания, при этом начало переключающей обмотки силового трансформатора соединено с концом пусковой обмотки токового трансформатора и с первым BblBopoM резистора перезаряда, конец переключающей обмотки силового трансформатора через ограничительный резистор соединен с вторым выводом резистора перезаряда и первыми выводами конденсатора дифференцирующей цепи и диода перемагничивания, вторые выводы которых соединены с началом пусковой обмотки токового трансформатора, параллельно которой подключен резистор дифФеренцирующей цепи, а первый вывод входного конденсатора соелинен с вторым входным выводом.