Патент ссср 414580

 

О П И С А Н И Е 414580

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства—

Заявлечо 16.09.71 1698149/24-7 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 05.02,74. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 05.08.74.

М. Кл. G 05f 1/64

Государственный коаеютвт

Совета Министров СССР по делам изобретений

И OTKPblTHi, УДК 621.316.722.1(088.8) Авторы изобретения

А. А. Леонович и Г. Д. Грушковский

Заявитель

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ СТАТИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ НАПРЯ)КЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в устройствах электропитания с преобразованием напряжения.

Известные стабилизированные статические преобразователи напряжения, содержащие задающий генератор с выходным трансформатором, ведущий и ведомый полумостовые усилители мощности и насыщающнйся трансформатор обратной связи в цепи возбуждения ведомого усилителя мощности, сложны и при плавном понижении напряжения . источника питания, ниже допустимого, их выходное напряжение может скачкообразно изменять свое значение до величины, резко отличающейся от номинальной.

С целью устранения отмеченных недостатков предлагаемый преобразователь выполнен по схеме с задающим генератором и двумя полумостовыми усилителями мощности, при этом на транзисторы ведущего усилителя подается возбуждение с обмоток выходного трансформатора задающего генератора непосредственно через ограничивающие резисторы, а на транзисторы ведомого — через фазосдвигающие цепочки R — С, при этом параллельно выходу каждой из них включены в противофазе через ограничивающие резисторы вторичные обмотки насыщающегося трансформатора обратной связи, причем его первичная обмотка включена параллельно нагрузке, присоединенной между точками соединения эмнттера и коллектора соответственно ведущего и ведомого усилителей.

На фиг. 1 приведена схема стабилизированного статического преобразователя напряжения; на фиг. 2 (а — з) приведены эпюры напряжений на его элементах.

Преобразователь состоит из генератора 1, стабилизированного по частоте, согласующего

1рансформатора 2; ведущего инвертора 3 на транзисторах 4 и 5, ведомого инвертора б на транзисторах 7 и 8 с трансформатором обратной связи 9, двух развязывающих фазосдви15 гающих цепочек 10 и 11.

Первичная обмотка 12 трансформатора обратной связи 9 включена параллельно нагрузке 18 таким образом, что начало обмотки соединено с общей точкой транзисторов 7 и 8, а конец с общей точкой транзисторов 4 и 5.

Начало вторичной обмотки 14 трансформатора 9 соединено через резистор 15 с базой транзистора 7. Конец этой обмотки соединен с эмиттером транзистора 7, с конденсатором цепочки 10 и с концом вторичной обмотки 1б трансформатора 2. Начало обмотки 1б соединено с базой транзистора 7 через цепочку 10.

Конец вторичной обмотки 17 трансформатора 9 соединен через резистор 18 с базой транзп зистора 8. Начало этой обмотки соединено с

414580

60 эмиттером транзистора 8, с конденсатором цепочки 11 и с началом вторичной обмотки 19 трансформатора 2. Конец обмотки 19 соединен с базой транзистора 8 через цепочку 11.

Полярность обмоток 20 и 21 трансформатора такова, что конец обмотки 20 соеди |е, с эмиттером транзистора 4, а начало обмотки 21 соединено с эмиттером транзистора 5. Преобразователь напряжения работает следующим образои. При подаче на преобразователь напряжения питания генератор 1 переключает транзисторы 8 и 4 со стабильным периодом переключающего сигнала (см. фиг. 2, а). Пусть в начальный момент времени транзистор 4 открылся, а транзистор 5 закрылся (фиг. 2, а, 6).

В этот же момент первичная обмотка трансформатора 9 оказывается соединенной через транзистор 4 с отрицательным полюсом источника питания и через емкость транзистора 8 с положительным полюсом источника питания.

Полученный бросок напряжения в первичной обмотке (фиг. 2, в) трансформатора 9 трансформируется во вторичные обмотки таким образом, что транзистор 7 закрывается, транзистор 8 открывается (фиг. 2, г, д, е), и к первичной обмотке трансформатора 9 теперь прикладывается полное напряжение источника питания.

В течение времени t i — t> состояние транзисторов 7 и 8 (транзистор 7 закрыт, транзистор

8 открыт) определяется только напряжениями вторичных обмоток трансформатора 9 и не зависит от напряжений вторичных обмоток трансформатора 2, благодаря цепочкам 10 и 11 (фиг. 2, в, г, д).

Момент времени 1 — это момент насыщения трансформатора 9; величина (t> — ti)— время перемагничивания трансформатора 9.

При увеличении напряжения источника питания время перемагничивания трансформатора 9 уменьшается, при понижении напряжения источника питания увеличивается.

В момент t> насыщения трансформатора 9 напряжение на его вторичных обмотках равно нулю (фиг. 2, в) и с момента времени i> состояние транзисторов 7 и 8 определяется напряжениями вторичных обмОтОк трансформатора 2 (фиг. 2, г, д). Так как напряхкения вторичных обмоток трансформатора 2 были в противофазе с напряжениями соответствующих вторичных обмоток трансформатора 9, то транзисторы 7 и 8 в момент времени переключаются.

Напряжение на всех обмотках трансформатора 9 в течение времени t> — t3 равно нулю (фиг.

2, г — ж), так как теперь транзистор 7 оказывается в фазе с транзистором 4, а транзистор 8 в фазе с транзистором 5.

В момент времени 4 транзисторы 4 и 5 переключаются, а транзисторы 7 и 8 удерживаются в прежней фазе выходными напряжениями цепочек 10 и 11 (фиг. 2, з). Продолжается про5

1э

35 цесс такой жс, как в течение времени 2 13 °

Если в момент времени 11 ведомый инвертор б не загенерирует, то обязательно загенерирует в момент времени 1, так как выходные напряжения цепочек 10 и 11 будут удерживать его в момент времени t3 в противофазе с ведущим инвертором 8.

Форма напряжения на нагрузке 18 указана на фиг. 2, ж. Время (tq — ti) постоянно. Время (t — ti) увеличивается при уменьшении напряжения источника питания и уменьшается при увеличении напряжения источника питания таким образом, что среднее напряжение на нагрузке остается постоянным прн изменении напряжения источника питания.

В предлагаемом устройстве применено удерживание инвертора б в прежней фазе в момент переключения транзисторов ведущего инвертора 8. Если напряжение питания преобразователя, плавно понижаясь, становится ниже допустимой величины, то трансформатор 9 перестает насыщаться. В этом случае в момент переключения ведущего инвертора 8 он оказывается на очень короткое время в фазе с ведомым инвертором б, и напряжение на обмотках трансформатора обратной связи 9 исчезает.

Этого достаточно для того, чтобы при помощи напряжений на выходе цепочек 10 и 11 переключать ведомый инвертор б в противофазу с ведущим инвертором 8.

При дальнейшем понижении напряжения источника питания инверторы 8 и б работают в противофазе, и напряжение на выходе преобразователя изменяется пропорционально напряжению источника питания.

Предмет изобретения

Стабилизированный статический преобразователь напряжения, содержащий задающий генератор с выходным трансформатором, ведущий и ведомый полумостовые усилители мощности и насыщающийся трансформатор обратной связи в цепи возбуждения ведомого усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, базы транзисторов ведущего полумостового усилителя мощности соединены с обмотками выходного трансформатора задающего генератора через ограничивающие резисторы, а базы транзисторов ведомого полумостового усилителя мощности — через фазосдвигающие цепочки R — С, параллельно выходу каждой из которых включены в противофазе через ограничивающие резисторы вторичные обмотки насыщающегося трансформатора обратной связи, причем его первичная обмотка включена параллельно нагрузке, присоединенной между точками соединения эмиттера и коллектора транзисторов ведущего и ведомого усилителей мощности.

414580

lanpgpienue иа урарц

%uz z

Составитель В. Круглова

Техред Т. Ускова

Редактор В. Фельдман

Корректор 3. Тарасова

Заказ 293 Изд. 478 Тираж 750 Подпионое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография Х> 24 Союзполиграфпрома. Москва, 121019, ул. Маркса — Энгельса, 14

1 1(1!

L1 гг gD

Напряжение иооиентор—

Змиттер тратистора 4

Напряжение коллеиторЭниттер транзистора й

Напряжение на ды оое транароркатооо У

7 апРнаение эиит щрфю траноатора 7

Йалртание эниттерааза транзистора:я

/Форяммие ноооеод рр ummey лрюха су;у а7

Наармнение жММоое щю ни 7(ïðè лю жанно

", ъл юорнаоиоро J