Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

О П И С А Н И Е 0п 543ll2

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Юоюэ Советских социалистических

Респ 1боик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.11.75 (21) 2189226/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Кл е Н 02М 7/537

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень ¹ 2 (53) УДК 621.314.58 (088.8) по делам изобретений и откоытнй

Дата опубликования описания 18.02.77 (72) Автор изобрстсния

Н. И. Дуплин

Рязанский радиотехнический инс (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

ПОСТОЯННОГО НАПP5f)KEНИЯ

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания постоянного тока.

Известны стабилизированные преобразователи постоянного напряжения, состоящие из усилителя мощности с трансформаторным выходом, выпрямителя, фильтра, в которых управление силовыми транзисторами осуществляется широтномодулированным сигналом с паузой на нуле (1, 2). В первом устройстве для управления силовыми транзисторами требуются вспомогательные гальванически развязанные источники напряжения, что существенно увеличивает габариты устройства. Во втором преобразователе в цепи баз силовых транзисторов введены дополнительные коммутирующие элементы, т. е. увеличиваются потери мощности на управление.

С целью упрощения схемы и повышения ее

КПД дроссель фильтра преобразователя содержит дополнительную обмотку, которая включена в цепь управления каждого из транзисторов усилителя мощности через соответствующую секцию обмотки широтно-импульсного модулятора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющие работу схемы.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения состоит из двухтактного с трансформаторным выходом усилителя мощности 1, содержащего силовые транзисторы 2 и 3, выпрямителя 4, емкости фильтра 5, сглаживающего дросселя 6, выполненного с дополнительной обмоткой 7, соединенной последовательно со средним выводом выходной обмотки широтно-импульсного модулятора 8.

10 Работает преобразователь следующим образом.

С выходной обмотки трансформатора широтно-импульсного модулятора 8 снимаются двухполярные ШИМ-импульсы с паузой на ну15 ле (фиг. 2). В установившемся режиме при непрерывном токе дросселя на его дополнительной обмотке 7 наводится переменная э.д.с. U7, амплитуда которой во время открытого состояния одного из транзисторов равна

20 в в 7Отк — — ь

Ктр где U7„„— амплитуда напряжения на обмотке 7 дросселя 6 во время

25 открытого состояния одного из транзисторов;

U„„U„„— величины напряжений на входе и выходе преобразователя;

К,р — коэффициент трансформации обмоток дросселя 6.

543112

Во время закрытого состояния обоих транзисторов напряжение на обмотке 7 меняет свой знак, а его величина равна н закр— тр

В результате сложения напряжения U> с напряжением U8 на базу транзисторов 2 и 3 поступают широтномодулированные управляющие сигналы Ua, и Ua, без нулевой паузы, причем амплитуда отпирающего сигнала, поступающего на базы транзисторов, равна баотк бзотк а + отк а амплитуда запирающего сигнала в течение его длительности может быть непостоянна

t, (/(/, = У„,„при баэакр 7s кр

На базах силовых транзисторов получаются широтно-модулированные управляющие импульсы без паузы на нуле.

Кроме того, данная схема позволяет уменьшить потери в с1виовых транзисторах, возникающих при несимметричном перемагничивании трансформатора усилителя мощности. Так, при насыщении силового трансформатора в конце одного из полупериодов напряжение на его выходной обмотке пропадает, возникающая при этом э. д. с. самоиндукции дросселя 6 открывает оба диода выпрямителя 4 и на базу открытого в это время транзистора подается разность напряжений U8 и U73ÿêð. Выбирая соответствующее U»»;I, можно закрыть названный транзистор сразу после насыщения силового трансформатора. Этим значительно

5 сокращаются потери в транзисторах, особенно при работе на высоких частотах и при материалах с прямоугольной петлей гистерезиса.

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзистор15 ный двухтактный усилитель мощности, выпрямитель, фильтр, состоящий из дросселя и конденсатора, и широтно-импульсный модулятор, вторичная обмотка трансформатора которого имеет среднюю точку, отличающийся

20 тем, что, с целью упрощения и повышения

КПД дроссель снабжен дополнительной обмоткой, которая включена в цепь управления каждого из транзисторов усилителя мощности через соответствующую секцию указанной об25 мотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. В. Андреев и др. «Высоковольтный стабилизированный преобразователь постоян30 ного напряжения» в сб. «Электронная техника в автоматике» под ред. Ю. И. Конева, вып. 2, Эн ер ги я, 1971 г.

2. В. Ф. Басовский, «Транзисторные преобразователи напряжения», «Техника», Киев, 35 1974, стр. 61.

543112

Рь а. 1

J oms

Составитель Г. Огнев

Техред Л. Гладкова

Корректор Л. Котова

Редактор Н. Каменская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 102/15 Изд. № 125 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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