Одноконтактный стабилизированный преобразователь

 

О П И С А И И Е,„,;,.о.., И ЗО БРЕТ Е Н И Я

Союз Советскин

Социалистимескин

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕНЪСТВУ (61) Дополннтел.но. к ант. сь..д-ву (22) Заявлено 12.02.74 (21) 1998609/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25,04,78,т толлетень №, 5 (51) М. Кл. Н 02 М 3/ i

Государственный номнтет

Совета 1йнннстроо СССР по делам изооретений н отнрытнй (45) Дата опубликованил описания 0;-, 9.7т-. (72) Авторы изобретения

A. С. Христианов и Л. В. Чернышев (71) Заявитель (54) ОДНОТАКТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЬ,ать

Изобретение относится к электротехни ке, в частности к источникам питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны однотактные стабилизированные преобразователи, содержащие силовой трансформатор, последовательно с первичнс. обмоткой которого включен регулирующий транзистор, подключенный коллектором к упомянутой обмотке, переключающий узел на туннельном диоде; транзисторе и рези- Н сторе-датчике тока, однополупери дный выпрямитель и 1,С-фильтр в цепи вторичной обмотки трансформатора, а также ре» лаксационный генератор на туннельном дио» де и дросселе с разделительным трансформатором и транзисторным усилителем постоянного тока в цепи обратной связи.

Однако такие устройства сложнь. и не защищены от перегрузок по току.

Цель изобретения — упрощение схемы и ,ограничение тока коллектора регулирующе» го транзистора при перегрузках выходной цепи.

Это достигается тем, что эмиттег регулирующего транзистора ч«роз рези стор датчик тока соединен с эмиттерпм транзистора переключающего у ла и с ми нусовой шиной сети, э база регулирующего транзистора с оедине на с к олллект ором транзистора переключающего узла и с эмиттером транзистора усилителя постоянного тока и через ограничительный рези, е стор подкл:онана к стабилитрог", с-оединенному вторым своим выводом с коллектоpDM транзистора усилителя TDK;". и минусовой шиной первичного источника, причем вход усилителя постоянного тока соединен с вторичной обмоткой им тульского трен- (;рорматора релаксационного генератора.

Сигнал обратной связи по нагряжению подается на тот же силовой транзистор, который одновременно является и регулирующим элемент"..i . в результате чего осуществляется регулирование амплитуд.. высокочастотных импульсов. Сигнал обратной связи вырабатывается измерительным органом, представляющим собой релаксационный генератор с туннельным диодом и индуктивностьк.. Он подключается к выходному напряжени,о. При этом для обе

3 чения гальванической развязки выходного напряжений от напряжения питающей сети сигнал рассогласования передается I после предварительного усиления через раэделиь тельный импульсный трансформатор на

5 усилитель постоянного тока, управляющий силовым транзистором.

На фиг. 1 схематически изображен. однотактный стабилизированный преобразователь с широто-импульсным регулированием на- 0 пряжения (первый вариант) на фиг. 2 - то же (второй вариант).

Преобразователь содержит входной вы прямитель 1 напряжения сети, состоящий иэ полупроводниковых диодов и емкостного N фильтра, регулирующий транзистор 2, подключенный коллектором через первичную об мотку высокочастотного трансформатора 3 к положительному выводу входного выпрамителя 1. И

Регулирующий транзистор приводится в режим высокочастотных колебаний переклю чающим узлом 4, состоящим из резис4 тора-датчика тока 5, включенного между эмиттером главного транзистора и отри цательным выводом входного выпрямителя

1, и подсоединенной параллельно резистору датчику тока 5 цейочки из последовательно включенных диода 6, задающего резистора

7, туннельного диода 8. Параллельно туы- ЗО .нельному диоду включен конденсатор 9 и переход база — эмиттер переключающего транзистора 10, коллектор которого соеди нен с базой транзистора 2.

База регулирующего транзистора через ограничительный резистор 11 подключена к параметрическому стабилизатору на ста билитроне 12 и балластном резисторе 13..

Выходная цепь стабилизатора состоит из вторичной обмотки высоко частот ного трансформатора 3, выходного выпрямителя

14 с ЬСфильтром и сопротивления нагрузки 15, Измерительным элементом стабилизатора напряжения является релаксационный гене-, 45 ратор 16 на туннельном диоде 17 и индук@ тивности 18 с транзистором 19 предвари» тельного усиления, в коллекторную цепь которого включена первичная обмотка им. пульсного разделительного трансформатора

56

20. Со вторичной обмотки импульсного трансформатора сигнал поступает на усиля» тель постоянного тока с транзистором 21 который включен переходом коллекторэмиттер между базой регулирующего тран зистора 2 и отрицательным полюсом вход-. ного выпрямителя.

В варианте с циротно-импульсным регулированием транзистор 21 переходом 66 эмиттер - коллектор подключается между базой1 регулирующего транзистора 2 и точ кой соединения туннельного диода 8 с задающим резисторбм 7, Устройство работает следующим образом, В первый момент после подачи на вхсд питающего напряжения через резистор 11 и переход база - эмиттер транзистора 2 начинает протекать ток, в разуль ате чего регулирующий транзистор 2 насыщается.

Одновременно ток протекает через резистордатчик тока 5, По цепочке из диода 6 и задающего резистора 7 начинает заряжать= ся конденсатор 9. В результате увеличения падения напряжения нв резисторе-датчике тока 5 увеличивается ток, . протекающий через туннельный диод 8, и его рабочая точка переходит на вторую восходящую ветвь своей вольт -змперной характеристикй, переводя переключающий транзистор 10 в режим насыщения, который переходом коллектор эмиттер шунтирует входную цепь регулирующего транзистора 2 и переключает его в режим отсечки.

Поэтому протекание тока через первич.- ную обмотку трансформатора 3 и резистор датчик тока 5 прекращается, и рабочая точка туннельного диода 8 после разряда конденсатора 9 возвращается в исходное состояние, переводя транзистэр 10 в режим отсечки, а регулирующий транзистор 2в режим насыщения. Далее цикл повторяй ется.

Следовательно, через первичную обмотку трансформатора 3 потечет прерывистый ток повышенной частоты, а на вторичной обмотке будет наводиться э. д. с., кото-, рая после выпрямления и фильтрации поступает на нагрузку 15 и подключенный параллельно ей измерительный элемент, выполненный на базе релаксаци о нного генератора.

Когда выходное напряжение достигает уровня стабилизации, релаксационный генератор возбуждается, на вторичной обмотка импульсного трансформатора 20 появляется напряжение, которое усиливается тран» зистором усилителя постоянного тока 21 и управляет регулирующими транзистором

2 так, что компенсирует отклонения выходного напряжения от уровня стабилиэациие

Если транзистор 21 подключен твк, как показано на фиг. 2, регулирование тока происходит через туннельный диод возбудителя в зависимости от изменения выходного напряжения. B результате из,меняется скважность переключений туннель ного диода и осуществляется шпротнс импульсное регулирование переключений силового транзистора в соответствии с сигналом цепей обратной связи по напряжению, При таком регулировании уменьшается мошность рассеяния на силовом транзисторе и увеличивается к. и. d. стабилизатора.

При постепенном увеличении тока нагрузки стабилизатора увеличивается ток в первичной обмотке трансформатора 3, который одновременно является током кол- лектора транзистора 2. Увеличение тока коллектора транзистора 2 происходит до тех пор, пока можно регулировать транзистор 2. После этого, схема переходит в ! режим стабилизации тока первичной обмот кМ трансформатора. 3, который определя ется выбранным номиналом задающего резистора 7. При дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки ток коллектора транзистора 2 не увеличивается, благодари чему достигается зашита регулируюшего транзистора от перегрузок и токов коротиого замыкания. формула изобретения

Однотактный стабилизированный преобразователь, содержаший силовой трансфор матор, последовательно с, первичной об6 моткой которого включен р "улируюший транзистор, подключенный коллектором к упомянутой обмотке, пзреключаюшнй узел на туннельном диоде, транзисторе и реэисторе- датчике тока, однополупериодный выпрямитель и ЬС-фильтр в цепи вторичной обмот и трансформатора, а также релайсационный

;генератор на туннельном диоде и дросселе с разделительным трансформатором и тран зисторным усилителем постоянного тока в цепи обратной связи, о т л и ч а ю— щ и и с st тем, что, с целью упрощения схемы и ограничения тока коллектора ре гугшруюшего транзистора при перегрузках выходной цепи, эмиттер регулирующего транзистора через резйс тор-датчик тока соединен с эмиттером транзистора йереключаюшего узла и с минусовой1шиной сети, а база регулиру ошегс транзистора соединена с коллектором транзистора переключаюшего узла и с эмиттером транзистора усилителя|постоянного тока и через ограничительный резистор подключе на к стабилитрцну., соединенному вторым своим выводом с коллектором транэистоф; ра усилителя постоянного тока и минусовой шиной первичного источника, причем вход усилителя постоянного тока соединен с вторичной обмоткой импульсного трансформатора,релаксационного генератора.

511657

Фиг,2 и . м I35C Тираас 882 Подписное

Заказ f 961

0НПИ!1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытиА

Москва, I l3035, Раушская наб. ° 4

Филиал ППП "Harem", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.РаанйЗзс

Редактор Г.З;и ербельнад едред И Карандашова Корректор М.Лейзерман