Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичног.о электропитания радиоэлектронной аппаратуры . Цель - повышение качества стабилизации выходного напряжения в случае выполнения цепи вторичной обмотки силового трансформатора по схеме двухполупериодного выпрямления напряжения. Устройство содержит транзисторный полумост, в выходную диагональ которого через трансформатор и двухполупериодный выпрямитель включена нагрузка. В эмиттерную цепь одного и коллекторную цепь другого транзистора введены рабочие обмотки магнитного усилителя, выполненного на двух магнитопроводах. Управляющие обмотки магнитного усилителя замыкают контур обратной связи источника по напряжению. Отличительная особенность устройства заключается в наличии двух последовательно включенных дополнитель ных обмоток магнитного усилителя, которые размещены в противофазных ветвях вторичной цепи трансформатора. Данное техническое решение позволяет приблизить начальный ток подмагничивания магнитного усилителя к нулевому уровню и выравнять магнитодвижущие силы, обусловленные током нагрузки в рабочий и управляющий полупериоды. 2 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4779740/07 (22) 08.01.90 (46) 15.01.92. Бюл. № 2 (71) Научно-исследовательский технологический институт (72) С,М.Калашник, В.Н.Глуховский, Г.А.Ерастов, В.М.Бураков и B.Â.ÊóçüìèH (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1003046, кл, G 05 F 1/56, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N1372564,,кл,,Н 02 M 7/538, 1986. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной ап паратуры. Цель — повышение качества стабилизации выходного напряжения в случае выполнения цепи вторичной обмотки силового трансформатора по схеме двухполупеИзобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания с бестрансформаторным входом, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики, вычислительной техники и радиоаппаратуры.

Цель изобретения — повышение стабильности стабилизируемого параметра.

На фиг.1 представлена электрическая схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 — диаграммы, „„БЫ „, 1705985 А1 риодного выпрямления напряжения. Устройство содержит транзисторный полумост, в выходную диагональ которого через трансформатор и двухполупериодный выпрямитель включена нагрузка. B эмиттерную цепь одного и коллекторную цепь другого транзистора введены рабочие обмотки магнитного усилителя, выполненного на двух магнитопроводах, Управляющие обмотки магнитного усилителя замыкают контур обратной связи источника по напряжению, Отличительная особенность устройства заключается в наличии двух последовательно включенных дополнител ных обмоток магнитного усилителя, которые размещены в противофазных ветвях вторичной цепи трансформатора. Данное техническое решение позволяет приблизить начальный ток подмагничивания магнитного усилителя к нулевому уровню и выравнять магнитодвижущие силы, обусловленные током нагрузки в рабочий и управляющий полупериоды. 2 ил.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения содержит входной фильтр на конденсаторах 1 и 2, средняя точка которых через первичную обмотку 3 трансформатора 4 соединена с точкой соединения рабочих обмоток 5 и 6 на сердечниках 7 и 8 магнитного усилителя, другие концы обмоток 5 и 6 через транзисторы 9 и

10 соединены с конденсаторами 1 и 2, задающий генератор 11 через управляющий трансформатор 12 и ограничительные резисторы соединен с управляющими электродами транзисторов 9 и 10, обмотки

1705985

1в5 W5 = Iw23 W23 или

I w6 W6 I w22 W22

55 управления 13 и 14 MY через дроссель 15 соединены с измерительно-усилительным узлом 16, вход которого соединен с нагрузкой 17 (выходом обратной связи), соединенной через диоды 18-21 и дополнительные обмотки 22 и 23 с вторичной обмоткой 24 трансформатора 4, рекуперационные диоды 25, 26 соединяют выводы первичного источника питания с силовыми выводами транзисторов.

Задающий генератор 11 вырабатывает управляющие импульсы, которыми управляются транзисторы 9 и 10 через трансформатор 12, В базовых цепях транзисторов 9 и 10 включены токоограничительные резисторы.

Коммутация транзисторов 9 и 10 осуществляется в противофазе. Дроссель 15 включен последовательно с обмотками 13 и 14 сердечников 7 и 8 MY и обеспечивает его работу в вынужденном режиме намагничивания, Рабочие обмотки 5 и 6 МУ включены последовательно с транзисторами 9 и 10 и обеспечивают параметрическое ограничение коллекторных токов, Такое включение обмоток МУ присуще магнитным усилителям с самонасыщением, а режим работы в устройстве реализован в области отрицательной обратной связи, который характеризуется значительным по величине начальным током подмагничивания (с режимом работы полумостового инвертора с рабочими обмотками МУ, включенными последовательно с транзисторами, можно подробно ознакомиться в прототипе).

Стабилизация напряжения осуществляется током управления магнитного усилителя, протекающим через обмотки 13 и 14, В качестве регулирующего элемента тока подмагничивания МУ используется измерительно-усилительный узел 16, управляемый напряжением нагрузки 17. Измерительноусилительный узел 16 выполнен по известномуу решению (см. прототип), П ри увеличении напряжения на нагрузке уменьшается ток подмагничивания, то есть увеличивается сопротивление переменному току

МУ, а следовательно, уменьшаются ток нагрузки и напряжение на нагрузке.

Повышение стабильности напряжения или тока нагрузки в предлагаемом устройстве достигается выделением дополнительных обмоток 22 и 23 МУ, включенных в цепи диодов 18 и 19, Пусть открыт транзистор 9, а транзистор 10 закрыт. Сердечник 7 MY находится в рабочем, а сердечник 8 — в управляющем полупериоде. Ток в первичной цепи трансформатора протекает от верхней обкладки конденсатора 1 через открытый транзистор

9, рабочую обмотку 5, сердечник 7 МУ, пер20

50 вичную обмотку 3 трансформатора 4 к нижней обкладке конденсатора 1. С вторичной обмотки трансформатора ток нагрузки протекает от правого вывода вторичной обмотки 24 трансформатора 4 через диод 20, нагрузку 17, диод 19, дополнительную обмотку 23 управления магнитного усилителя

8 МУ, левый вывод вторичной обмотки 24 трансформатора 4. Выбором количества витков дополнительных обмоток 22 и 23 МУ обеспечивается близкий к нулю начальный ток управления, т.е. достигается равенство магнитодвижущих сил в управляющий и рабочий полупериоды работы МУ.

ГАЕ W5; ЧЧб; 22: 2ХМ iwI; iwgg i g — КОЛИЧЕство витков рабочих 5, 6 и дополнительных

22, 23 обмоток МУ и соответствующие им токи.

Тем самым увеличиваются диапазон регулирования коэффициента усиления МУ и стабильность выходного тока или напряжения, Кроме того, введение дополнительных обмоток в МУ позволяет расширить положительный эффект, полученный в прототипе для полумостовых интерьеров, на двухтактные и мостовые схемы инверторов, В схеме мостового инвертора рабочие обмотки делятся пополам и включаются в диагонали моста. При включении рабочих обмоток 5 и 6 МУ в силовую цепь транзисторов 9 и 10 необходимо обеспечивать возврат запасенной рекуперационными диодами 25 и 26 энергии МУ, как показано на фиг.1.

Ток по обмотке 23 протекает тогда, когда сердечник 8 находится в управляющем полупериоде, а сердечник 7 — в рабочем. Ток нагрузки, протекая через обмотку 23, при структуре магнитного усилителя с самонасыщением обеспечивает дроссельный режим работы МУ, что увеличивает диапазон регулирования тока нагрузки при работе МУ в режиме параметрического токоограничения.

Формула изобретения

Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий два конденсатора, первые обкладки которых соединены с выводами для подключения первичного источника питания, два транзистора, базовые цепи которых через токоограничивающие резисторы и развязы1705985

20 вающий трансформатор подключены к выходу задающего генератора, силовой трансформатор, цепь вторичной обмотки которого соединена с выводами для подключения нагрузки, магнитный усилитель с двумя магнитопроводами и размещенными на них рабочими и управляющими обмотками, измерительно-усилительный узел, вход которого подключен к выходу обратной связи преобразователя, а выход через дроссель — к последовательно включенным управляющим обмоткам магнитного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стабилизации выходного напряжения в случае выполнения цепи вторичной обмотки силового трансформатора по схеме двухполупериодного выпрямления напряжения, на магнитопроводы магнитного усилителя нанесены согласно с рабочими и управляющими обмотками две последовательно включенные дополнитель5 ные обмотки, введенные в противофазные ветви вторичной цепи силового трансформатора, рабочие обмотки магнитного усилителя включены последовательно между эмиттером первого и коллектором второго

10 транзисторов, другие силовые выводы которых соединены с соответствующими выводами для подключения первичного источника питания, а первичная обмотка силового трансформатора включена между об15 щим выводом рабочих обмоток магнитного усилителя и объединенными между собой вторыми обкладками конденсаторов.

Составитель С.Калашник

Редактор А.Маковская Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская

Заказ 202 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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