Стабилизированный преобразователь напряжения

 

О П И С "А"Я М Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 493776

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.73 (21) 1981302, 24-7 (51) М. Кл. G 05f 1/64 с присоединением заявки №

1 ! (23) Приоритет Опубликовано 30.11.75. Бюллетень ¹ 44

I ! Дата опубликования описания 17.02,76

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. Д. Полозов, С. С. Золотарев и В. М. Силантьев (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯ)КЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к источникам питания ради о пп ар а тур ы.

Известны стабилизированные преобразователи напряжения, содержащие усилитель мощности на транзисторах с защитными диодами во входных цепях, выполненный по схеме со средней точкой, двухполупериодный выпрямитель на выходе усилителя мощности, сравнивающее устройство, магнитный усилитель с двумя рабочими обмотками и двумя обмотками управления, одна из которых подключена к выходу сравнивающего устройства, задающий генератор с трансформатором, крайние выводы вторичной обмотки которого связаны с регулирующими транзисторами усилителя мощности через разделительные диоды и рабочие обмотки магнитного усилителя, а средний вывод вторичной оомотки трансформатора соединен с общей точкой резисторов, включенных между базовыми выводами транзисторов усилителя мощности.

Целью изобретения является уменьшение динамических потерь, улучшение качества переходных процессов и снижение пульсаций выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что аноды защитных диодов подключены согласно с другими диодами к дополнительным выводам вторичной обмотки трансформатора, 2 причем одна из обмоток управления магнитного усилителя подключена через конденсатор параллельно выходу двухполупериодного выпрямителя.

11а фиг. 1 изображена принципиальная схема стабилизированного преобразователя напряжения; на фиг. 2 — циклограммы напряжений и токов, поясняющие работу предложенного устройства.

11редлагаемый стабилизированный преобразователь напряжения содержит задающий генератор 1 с трансформатором 2, крайние выводы вторичнои обмотки 3 которого через рабочие обмотки 4 и 5 магнитного усилителя 0, диоды 7 и 8 подключены к соответстBóþùèì базовым выводам регулирующих транзисторов 9, 10 усилителя мощности, а параллельно входным цепям регулирующих транзисторов 9, 0 расположены защитные диоды 11, 12. Между базовыми электродами регулирующих транзисторов 9, 10 включены два последовательно соединенных резистора

13, 14, причем общая точка соединения последних связана со средним выводом вторичной обмотки 3 трансформатора 2, а каждый из дополнительных отводов 15, 16 обеих половин вторичной обмотки 3 трансформатора 2 соединен с анодом защитных диодов 11 и 12 через диоды 17,18, Выход трансформатора 19

30 усилителя мощности через двухполупериодньш

493776

3 выпрямитель на диодах 20 и 21, интегрирующий фильтр 22 соединен с нагрузкой 23, выход которой подключен через сравнивающее устройство 24 к одной из обмоток 25 управления магнитного усилителя 6. Вторая обмотка

26 управления магнитного усилителя 6 по.гключена через последовательно стоящий конденсатор 27 к выходу двухполупериодного выпрямителя на диодах 20, 21.

Работа схемы стабилизированного преобразователя напряжения построена таким ооразом, что при насыщении сердечников магнитного усилителя 6 происходит отпирание регулирующего транзистора 9 или 10, а момент запирания регулирующих транзисторов определяется изменением полярности напряжения на выходной обмотке 3 задающего генератора 1.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

Начиная с момента времени 4 и до момента времени 1 (фиг. 2, а)оба транзистора 9 и 10 должны быть закрыты (U3 —.напряжение на выходной обмотке 3). Запираниетранзисторов 9, 10 (см. фиг. 2, б, в, где У9, U<о — напряжения на транзисторах 9, 10) осуществляется падением напряжения на диодах 11 и

12 благодаря протеканию двух токов: первый пз них течет от дополнительного отвода 15 обмотки 3 трансформатора 2 через диоды 17 и 11, резистор 13 к среднему выводу обмотки

3, а второй от этого же отвода 15, через диоды 17 и 12, резистор 14 и снова к среднему выводу обмотки 3. Далее в момент времени происходит насыщение дросселя магнитного усилителя 6, что приводит к форсированному отпиранию одного из регулирующих транзисторов 9 или 10, в данном случае транзистора 9 (см. фиг. 2, б, г, где Iy

6, диод 7, база-эмиттерный переход транзистора 9, диод 12, резистор 14 к среднему отводу обмотки 3, причем этот ток, протекая через диод 12, создает на нем дополнительное падение напряжения, определяемое наклоном вольтампериой характеристики диода 12, что еще глубже запирает транзистор

10, а второй ток — через рабочую обмотку 4, диод 7, резистор 13 к среднему выводу обмотки 13.

Транзистор 9 остается открытым до тех пор, пока напряжение на выходной обмотке

3 задающего генератора 1 не сменит свою полярность j. 4îìåíò времени 4, фпг. 2, а), тогда запиранпе транзисторов 9 и 10 будет осуществляться таким же образом, как было рассмотрено выше для момента времени

Ток будет протекать от дополнительного вывода 16 обмотки 3, а затем через диоды 18 и

12, резисторы 14 к среднему отводу обмотки

3 с одной стороны и через диоды 18, 11, ре5

З0

4 зистор 13 и снова к среднему выводу обмотки 3 — с другой стороны.

В момент времени 1з происходит форсирование отпирания транзистора 10 (фиг, 2, а, в, д, где I„, — ток коллектора транзистора !

О) и еще более глубокое запирание транзистора 9 аналогично тому, как это было описано выше для предыдущего полупериода работы схемы. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 19 имеет вид, показанный на фиг. 2, е (U„,„. т„l7 — напряжение на выходе транзистора 17).

Таким образом, подключение анодов защитных диодов согласно с другими диодами к дополнительным выводам вторичной обмотки трансформатора обеспечивает форсированное отпирание одного из регулирующих транзисторов и еще более глубокое запирание другого и образует два независимых контура надежного запирания регулирующих транзисторов без предъявления каких-либо ограничивающих требований. В предлагаемом устройстве этот режим выбирается соответствующим отводом от определенного числа витков. Указанное подключение ведет к значительному снижению динамических потерь.

Кроме того, за счет указанного соединения, а также благодаря подключению дополнительной обмотки управления 26 магнитного усилителя 6 через конденсатор 27 параллельно выводу двухполупериодного выпрямителя из диодов 20 и 21 обеспечивается улучшение качества переходных процессов.

Так при подаче напряжения питания идет постепенное отпирание регулирующих транзисторов 9, 10 при постоянно действующем запирании по их входным цепям. Закон нарастания выходного напряжения в момент включения определяется в основном параметрами индуктивности обмотки 26 управления и конденсатора 27 (так как магнитный поток сначала нарастает в обмотке 26 до момента заряда конденсатора 27), а не параметрами интегрирующего фильтра 22, что позволяет задать определенный закон нарастания выходного напряжения в момент включения.

Например, при апериодическом законе нарастания выходного напряжения со ступенчатой апроксимацией можно получить переходный процесс без какого-либо превышения выходного напряжения, что особенно важно, когда нагрузкой являются интегральные схемы.

Более того, подключение дополнительной обмотки 26 через конденсатор 27 представляет малое сопротивление для переменной составляющей низкой частоты, что обеспечивает снижение ее амплитуды.

Предмет изобретения

Стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий усилитель мощности на транзисторах с защитными диодами во входных цепях, выполненный по схеме со средней точкой, двухполупериодный выпря493776 митель на выходе усилителя мощности, сравнивающее устройство, магнитный усилитель с двумя рабочими обмотками управления и задающий генератор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамических потерь, улучшения качества переходных процессов и снижения пульсаций выходного напряжения, аноды защитных диодов подключены согласно с другими диодами к дополнительным выводам вторичной обмотки трансформатора, причем одна из обмоток управле5 ния магнитного усилителя подключена через конденсатор параллельно выходу двухполуперподного выпрямителя.

493776 у

3 (!! !! ! 1 ! )

1 !

Составитель Л, Стрелкин

Техред 3. Тараненко Корректоры: А. Николаева и E. Давыдкина

Редактор В. Левятов

Заказ 128/16 Изд. № 2023 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

1 1 ! г о р — + — -1 !

Аи. тр1

1 !

1 ! (t