Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)616698 (6!) Дополнительное н авт. свил-ву(22) Заявлено 18.05.76 (21) 2361469/24-07 с присоединением заявки №вЂ”

2 (51) М. Кл.

Н 02 М 3/335

Гасударственный комнтет

Совета Министров СССР ао делам нзобретеннй н открытмй (23) Приоритет(43) Опубликовано 25.07.785юллетеиь №27 (45) Дата опубликования описания 22 06;;

-7Ц (53) УДК 621.316 °

722.1(OS8.R )

H. А. Топмириди и H. Е. Комраков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в качестве вторичного источника электропитания радиоустройств.

Известен стабилизированныя преобра,зователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий автогенератор на транзисторах, управляют;нй узел, выпрямитель и фильтр (11.

Недостатком такого преобразователя является отсутствие зашиты or перегруI зок по тэку, что значительно снижает его надежность в работе, и наличие бросков напряжения на нагрузке при включении.

Белью изобретения является повышение надежности преобразователя и исключение бросков. напряжения на нагруэ10 ке при включении преобразователя.

Это достигается тем, что в предложенном стабилизированном преобразователе постоянного напряжения в постоянное, содержащем автогенератор, входом

15 соединенный с выводом для подключения к питающему источнику, а выходом через последовательно соединенные диодно-транзисторный ключ переменного гока выпрямитель и фильтр - с выводом . для подключения нагрузки, и компарагор:

I входы которого соединены соответст венно с выходами источника опорного нач ряжения, формирователь пилообразного напряжения и укаэанного фильтра, выход, компаратора подключен к базе транзис.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий автогенератор, входом соединенный с выводом для подключения к питающему источнику, а выходом через последовательно соединенные диоднь-транзисторный ключ переменного тока, выпрямитель и фильтр - с выводом для подключения нагрузки, и компарагор, входы которого соединены соответственно с выходами истоника опорного напряжения, формирователя пилообразного напряжения и укаэанного фильтра (2). (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

698 6

5 616

l9. Преобразовагепь 10 напряжения во временной интервап прекращает работу и не впияет на работу кпюча 2 переменного тока. Одновременно через диод 12, открытый транзистор 19 диод 13 разряжается конденсатор 15.

В установившемся режиме напряжение, поступаюшее на вкод 17 компаратора 7, преобраэовываегся в последовательность импупьсов периодом -, дпительность 4 +

2 которых обратно пропорционапьна величине .напряжения на нагрузке 6. На время формирования импупьсов транзистор 18 компаратора 7 открыт, а транзистор 19 закрыт. Во время паузы открывается г анзистор 19, а транзистор 18 закры. ается. Импупьс с выхода компаратора 7 через резистор 14, конденсатор 15 по с гуааат на базу транзистора 20 кпюча переменного тока 2. Во время паузы конденсатор 15 быстро разряжаегся через диод 12, открытый транзистор 19, диод

13. Транзистор 20 кшоча 2 переменного тока в каждый попупериод работы автогенератора 1 открывается на время длиген ности импупьса, поступающего с выхода компарагора 7, и закрывается на время па зы.

Таким образом, выходное напряжение ключа переменного гока 2 оказывается модупированным по ширине. Это напряжение поступает на выпрямигепь 3. На выходе выпрямитепя 3 понучается поснедо» ватепьн ость импупы:ов напряжения амппи тудой О, длитепьностью,и периодом пос горения

Из этих импуцьсов с помошью дроссе» пя 4 и конденсатора 5 выделяется сред нее,значение ср tn "з ° .е где К

3 Г/2

Ф

- коэффициент эапопнения и используется дпя питаниянагруэки6.

При изменении напряжения на нагрузке компаратор 7 изменяет коэффициент запопнения импупьсов напряжения так, что среднее значение напряжения на нагрузке остается неизменным.

Конденсат 24 преобразоватепя 10 напряжения во временной интервап заряжается от хаждого импупьса выходного напряжения компаратЬра 7 и эа время паузы быстро разряжается через диод

25 и открытый транзистор 19. В установившемся режиме коэффициент заполнеМ ния импупьсов выходного напряжения ко царагора 7 изменяется в предепах 0,10,9, конденсатор 24 не успевает зарядиться до напряжения вкпюченмя одноп реходного транзистора 22 -н преобразоватепь напряжения во временной интервал не работает.

B аварийном режиме при перегрузках или коротком замыкании увеличивается ток, погребпяемый нагрузкой 6> Это приводит к возрастанию падения напряжения на выпрямитепе 3 и активном сопрогивпении дросаепя 4. Транзистор 20 кпюча

2 переменного тока выходит из насыщения, и падение напряжения на нем также увепичивается. В резупьгате уменьшаетс напряжение на нагрузке 6. Это привс» дит к увепичению коэф ициента запопнения импупьсов выходного напряжения компаратора 7.

Когда уменьшающееся в резупьтате перегрузки напряжение нна нагрузке 6 ° становится меньше напряжения на входе

16 компаратора 7, коэффициент запопнения становится равным единице и компарагор 7 оказывается в устойчивом состоя= нии, когда транзистор 18 открыт, а транзистор 19 закрыт. Напряжение авто= ь- генератора 1 поступает на нагрузку в течение времени 4 ={3-4) Г, эа ко25 торое коиденсатор 15 полностьюэаряжается. По окончании заряда конденсатора

15 базовый ток транзистора 20 становится равным нупю, он закрывается, и напряжение автогенерагора 1 не поступает на нагрузку 6.

Одновременно начинает работать пре» образоватепь 10 напряжения во временной интервап. Из пилообразного напряжения, формируемого на конденсаторе 24, с помощью порогового устройства 23 формируется импупьс, длитепьностыо t периодом T >) tg . Этот импупьс аосгупает на базу транзистора 20 кпюча 2 переменного тока. Транзистор 20 открывается и немодулированное напряжение автогенерагора 1 подается на нагрузку в течение времени t . Еспи перегрузка есть, напряжение на конденсаторе 5 достигает вепичины, при которой компара45 гор 7 не изменяет своего состояния.

Ю.

Этот процесс повторяется до rex цор, пока существует перегрузка.

Таким образом, при перегрузке ипи

50 коротком замыкании устройство работает в режиме импупьсной перегрузки. Как топько перегрузка исчезнет, or очередного импупьса преобравоватепя 10 на» пряжения во временной интервап гранэис55 гор 20 кпюча переменного гока открывам- ется..Напряжение автогенератора 1 поступает на нагрузку. За время 4 напряжение на конденсаторе 5 достигает вепичины, при которой компарагор 7 иэ

7 6166 меняет свое состояние. Транзистор 18 закрывается, а транзистор 19 открывается. Конденсатор 15 разряжается через диод 12, открытый транзистор 19 и диод 13. Конденсатор 24 также разряжается через диод 25 и открытый TDQHэистор 19 Преобразоватепь напряжения во временной интервап 10 прекращает работу. Устройство начинает работать в установившемся режиме.

Обеспечение защиты от перегрузок и: коротких замыканий устраняет неоохо димость разработки специального устройства защиты от. перегрузки. Работа cIàбипиэированного преобразователя напряжения беэ защиты от перегрузки может привести к выходу из строя как самого преобраэоватепя, так и первичного источника. Автоматическое вкпючение стабипизированного преобраэоватепя искпючает броски напряжения на: нагрузке. Иокпючение бросков выходного напряжения расширяет область применения стабипиэированного преобраз оватепя напряжении, так как многие устройства не допускают бросков питающего напряжения.

Ф ормупа из обретения

1. Стабипизированный преобраэоватепЬ постоянного напряжения в постоянное, содержащий автогенератор, входом сое98 8 диненныйс выводом для подкпючения к питающему источнику, а выходом через поспедоватепьно соединенные ди одно-тран-зисторный ключ переменного тока, выпрямитепь и фипьтр — с выводом дня подключения нагрузки, и компаратор, входы которого соединены соответственно с выходами источника опорного напряжения, формироватепя пипообраэного напряжения и указанного фипьтра, о т и и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его надежности, выход компаратора подкпючен к базе транзистора указанного диод« но транзисторного ключа через допопнитепьно введенные и поспедоватепьно соединенные резистор, шунтированный диодом, и конденсатор.

2 ° Преобразоватепь по п.1, о т и ич а ю шийся тем, что, с цепью искпючения бросков напряжения на нагрузке при вкпючении, к выходу компаратора подкпннен входом дополнительно введенный преобразоватепь напряжения во временной интервал, выходом соединенный с базой транзистора диодно-транзисторно;го кпюча переменного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ N 1230119, кп. 42 1 1/56, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

М 419873, кц. Cj 05 % 1/56, 1972.

616698

Составитепь Л. Мордвинкина

Редактор Е. К рави ова Техред g мужик Корректор д. Яепьниченко

Заказ 4077/49 Тираж 892 П одписк ое

OHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по депам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4