Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 517 120

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву 301800 (22) Заявлено 02.01.75 (21) 2091315/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.06.76.Бюллетень ¹2 j(45) Дата опубликования описания 16.05.77 (51) М. Кл.е

Н 02 N 5/22

Государственный квинтет

Совета Мнннстров СССР по делам изобретений н открытий (53} УДК621.316. .722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Ф. Панасенко, А. A. Туча и Э. A. Черещкевич (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области радиотехники и электротехники и может быть использовано для преобразования и стабилизации напряжения питания радиоэпектронной аппаратуры. 5

В основном авт. св. № 301800 описан преобразователь постоянного напряжения, выполненный по схеме двухтактного генератора импульсов на транзисторах, снаб- 10 женный повышающим и коммутирующим трансформаторами и включенными на выходе повышающего трансформатора выпрямителем и фильтром. На магнитопроводе коммутирующего трансформатора размещена об- 35 мотка обратной связи, концы которой через диоды подключены к базам транзисторов, а средняя точка через стабилитрон — к эмиттерным цепям этих транзисторов.

Этот преобразователь содержит силовой 20 трансформатор, на выходе которого включены выпрямитель с фильтром и коммутирующий трансформатор с дополнительной обмоткой отрицательной обратной связи, крайние выводы которой через диоды подключены 25 к базам транзисторов, а средняя точка через стабилитрон — к эмиттерам этих транзис— торов и положительной нине источника питания. LIenb отрицательной обратной связи при различных возмущениях изменяет ток базы проводящего транзистора, обеспечивая постоянство выходного напряжения преобразователя.

При включении преобразователя в сеть происходит заряд конденсаторов выходного фильтра. Так как сопротивление силовой части преобразователя и источника питания достаточно мало, ток заряда достигает значительной величины (во много раз превосходящей ток нагрузки). При этом возникает перегрузка транзисторов и выпрямительных диодов по току и MDIIlHocTH.

Кроме того, при включении в преобразователе могут возникать высокочастотные колебания порядка десятых долей и единиц мегагерц, которые недопустимы для выпрямительных диодов и электролитических конденсаторов, выпускаемых промышленностью.

Это снижает надежность и сужает функциональные возможности устройства.

517120

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенном преобразоватепе параллельно ста- 5 билитрону подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных диода и конденсатора, шунтированного резистором, причем катод диода связан с положительным выводом стабилитр она.

Схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения представлена на чертеже.

Пре образ ователь содержит двухтактный генератор испульсов на транзисторах 1 и 2, снабженный силовым трансформатором 3 и коммутирующим трансформатором 4, предназначенным для управления и коммутации транзисторов 1 и 2. К выходу трансформатора 3 последовательно подключены выпрямитель 5, фильтр 6 и нагрузка 7. Трансформатор 4 снабжен выходной обмоткой 8, подключенной к базам транзисторов 1, 2 и дополнительной обмоткой отрицательной обратной связи 9, крайние выводы которой через диоды 10, 11 подключены соответственно к базам транзисторов 1 и 2, а средняя точка через стабилитрон 12 подключена к эмиттерам этих транзисторов и положительной шине источника питания.

Обмотка 9 диоды 10, 11 и стабилитрон

12 образуют цепь отрицательной обратной связи, предназначенную для стабилизации выходного напряжения преобразователя. Па- 55 раллельно стабилитрону 12 подключена цепочка из последовательно соединенных дис да 13 и конденсатора 14, облегчающая режим работы транзисторов 1, 2 и выпрямителя 5 при пуске, причем параллельно кон- 40 денсатору 14 подсоединен резистор 15, обеспечивающий разряд конденсатора 14 при отключении преобразователя.

Работа преобразователя основана на по- 45 очередном ререключении транзисторов 1, 2 с помощью трансформатора 4.

Особенностью преобразователя является то, что открытый транзистор работает в 50 линейном режиме. При насыщении тр ансф орматора 4 (которое наступает через определенное время после переключения транзисторов 1, 2), напряжение на его выходной обмотке 8 падает до нуля, закрывая откры- 55 тый транзистор, например 1. При этом транзистор 2 за счет действия положительной обратной связи открывается, и схема переходит в новое устойчивое состояние. Отрицательная обратная связь различных возму- 60 щений (изменении питающего напряжения, тока нагрузки, температуры и др.) регулирует напряжение коллектор-эмиттер открытого транзистора, обеспечивая постоянство выходного напряжения преобразователя.

Наличие конденсатора, включенного параллельно стабилитрону, приводит к тому, что при пуске часть тока выходной обмотки коммутирующего трансформатора ответвляется в цепь отрицательной обратной связи для заряда этого конденсатора, и уменьшается ток базы открытого транзистора.

При этом уменьшается ток коллектора и выпрямительных диодов, что облегчает их режим работы. Кроме того, участие цепи отрицательной обратной связи в пусковом процессе исключает возникновение высокочастотных колебаний. Диод, соединенный последовательно с конденсатором, существенно уменьшает время задержки, когда оба транзистора открыты (от момента подачи питания до момента возникновения генерации), что также облегчает режим работы транзисторов.

Поспе отключения преобразователя конденсатор 14 должен достаточно быстро разрядиться, чтобы не увеличивать время готовности устройства при повторном включении, поэтому параллельно конденсатору подсоединен резистор.

При использовании в преобразователе транзисторов l1= p = l1 типа схема работает аналогично.

Использование новых элементов, включенных в цепь отрицательной обратной связи(конденсатора, резисторов и диода) облегчает режимы работы транзисторов и выпрямительных диодов. Это позволяет повысить надежность устройства, особенно работающего в режиме частых включений, и применять устройства без специальных средств, ограничивающих пусковые токи, и в более широкой области генерируемых частот и преобразуемых мощностей.

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения по авт. св. № 301800, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, параллельно стабилитрону подключена цепочка, состоящая из

H0cJ.åäDâàõåëüHî соединенных диода и конденсатора, шунтированного резистором, при,чем катод диода связан с положительным выводом стабилитрона.

517120

Составитель С. Ситко

Редактор Л. Утехина Техред И. Асталош Корректор А. Власенко

Заказ 744/1 6 3 Тираж 882 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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