Стабилизированный преобразовательпостоянного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и807256 (6l) JI,0ïîëíìTåëúì0å к авт. санд-ву (5f)M. Кл. (22) Заявлено 28.03.79 (21) 2742233/24-07

6, 05 V 1/64 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Гееудеретееииый комитет ав делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.02,81. Бюллетень М 7

Дата опубликования опнсания 25.02.81 (53) УДК621,316. . 722. 1(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Рудяков и Л. Б. Кузьминов (7I) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение стносится к промышленной радиоэлектронике и может применяться в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи, в которых тоебуется галь5 ваническое разделение выходных цепей.

Известен преобразователь напряжения, содержаший задающий генератор, двухтактный усилитель мощности, регулируютО ший транзисторный ключ, источник запирающего напряжения, широтно-импульсный модулятор, выпрямитель с (. С-фильтром, в котором напряжения гальванически развязанного выхода преобразователя поступа1S ют с выхода пикового детектора блокинггенератора, питаемого напряжением выхода, на вход широтно-импульсного модулятора (1).

Недостатком этого стабилизированного преобразователя является .высокая инерционность и малая стабыльность, особенно tlpN изменении температуры окружающей среды и тока нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабялизнрованный преобразователь постоянного напряжения, содержащий задаЮщий генератор, двухтактный усчлнтель мощности, выпрямитель с LC-фильтром, подключенный ко вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности, источник запираюшего напряжения, разделительный трансформатор и широтно-импульсный модулятор, выход которого подключен к входу регулирующего ключа, а вход — к выходному выводу (2).

Однако T àêîå устройство недостаточно надежно в работе и имеет пониженный

КПД, что обусловлено дополнительными потерями в цепи управления транзисторами усилителя мощности. Кроме того развязываюшие резисторы, увелячявают внутрен-; нее сопротивление запирающего источника, 1 чт увеличивает время выключения транзисторов н динамические потери.

Цель изобретения — повышение ;ПД и надежности стабвлкзйрованного пре

807258

4 ряжения питания U> на»>иротио-"> >пупs сН1 ный модулятор 10, О, на логический ин> о вертор 15 и источник запирающего напряжения транзисторов усилителя 8 мощности создаются задающим генератором 1.

Стабилизированный преобразователь работает следующим образом.

Модуляция по длительности прямоугольных импульсов напряжения, поступающих с обмотки 3 трансформатора 2 (напряжения, H8 фиг. 2) на базы транэисторов усилителя 8 мощности осуществляется с помощью регулирующего ключа 11 по сигналу с широтно-импульсного модулятора 10 (напряжение 0„на фиг. 2), в последнем происходит сравнение выходного напряжения с опорным и преобразование напряжения рассогласования в

LLIHN-сигнал.

20 Открытому состоянию ключа 11 соответствует появление управляющего напряжения на обмотке 6 трансформатора 5U<. Например, в момент времени, когда ключ 11 заперт, напряжение на обмотке 7 отсутствует и на выходе логического инвертора появляется высокий уровень, (напряжение V1 на фиг„ 2), что приводит к открытию дополнительного транзисторного ключа 14, и напряже.ие запира30 юшего источника 13 через развязывающие диоды 12 прикладывается к базам транзисторов усилителя мощности. Как только открывается ключ 11 и появляется напряжение на вторичных обмотках 6 и 7 трансформатора 5 — логический инвертор 15 открывается, а ключ 14 запирается, снимая запирающее напряжение с баз (напря>кение Ug на фиг. 2) транзисторов усилителя мощности. напряжеПоставленная цель достигается тем, что в известном стабилизированном прео разователе постоянного напряжения коллектор введенного дополнительного транзисторного ключа соединен с одним полюсом источника запирающего напряжения, другой полюс этого источника подключен к базам транзисторов усилителя мошност через пару развязывающих диодов, а вход дополнительного транзисторного ключа подключен к выходу введенного логическо,го инвертора, вход которого соединен через двухтактный выпрямитель с дбполнительной обмоткой разделительного трансформатора, при этом эмиттер дополнительного транзисторного ключа соединен с общей точкой эмиттеров транзисторов усилителя мощности.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - графики напряжений на его элемен т&х, Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения содержит задающий генератор 1, выходной трансформатор 2 которого имеет две вторичные обмотки 3 и 4, разделительный трансформатор 5 с обмоткой 6 управления и дополнительной обмоткой 7, двухтактный транзисторный усилитель 8 мощности, к выходу которого подключен выпрямчтель

9 с I- С-фильтром, широтно-им(ульсный модулятор 10, вход которого подключен к выпрямителю 9, а выход — к переходу базаэмиттер регулирующего ключа 11, который включен между соответствующими обмотками трансформаторов 2 и 5, при этом в состав ключа ll .входят элеме- 40 нты, исключающие воэможность появления напряжения на обмотке 6 трансформатора

5 в течение времени, когда широтно-импульсный модулятор 10 заперт. Базы транзисторов усилителя 8 через развязываю- 45 шие диоды 12 подключены к источнику

i3 запирающего напряжения, управление которым осуществляется дополнительным транзисторным ключом 14 по сигналу с обмотки 7 через логический инвертор 15 и двухтактный выпрямитель 16> при этом . средний вывод обмотки 6 "îåäèíåí с общей точкой транзисторов усилителя 8 мощности через токоограничительный резистор 17.

55 об >аэователя постоянного иия.

Обмотка 4 трансформатора служит для подачи напряжения синхронизации на широтно-импульсный модулятор 10. НапТак как ключ 14 работает только часть полупериода, то рассеивание дополнительной мощности в цепи управления усилителя 8 мощности не происходит.

Положительный эффект от использования предлагаемого стабилизированного преобразователя постоянного напряжения заключается в том, что по сравнению с известными устройствами, введение дополнительного транзисторного ключа последовательно с источником запирающего напряжения, управляемого от раэделительнoF6 трансформатора, позволяет повысить КПД и улучшить весо-габаритные показатели преобразователя, Кроме того, в предлагаемом устройстве запирающий импульс прикладывается непосредственно к базам транзисторов вусчлителя мощности, что способствует

>олс» пслшому их запиранию, а это уменьа;ает потери и вероятность выхода из строя силовых транзисторов усилителя м ошн ост и.

Разработанные стабилизнрованные преобразователи мощностью 150 Вт имеют

КПЙ не 10-15% вьиае КПЙ известных устроиств, l0

Формула изобретения

Стабилнзированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий задающий генератор, двухтактный усилитель мошности, выпрямитель с ЬС-фильтром, . подключенный ко вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности, источник запираюшего напряжения, разделительный трансформатор и широтно-импуль сный модулятор, выход которого подключен ко входу регулируюшего ключа, а вход — к выходному выводу, о т л и ч а—

807256 6 ю ш и и с я тем, что, с целью ио»ышения KFIQ и надежности, коллектор»»ецеиного дополнительного транзисторного ключа соединен с одним полюсом исто шика запирающего напряжения, другой полюс этого источника подключен к базам транзисторов усилителя мо,ности через пару развязывающих диодов, а ввод дополнительного транзисторного ключа подключен к выходу введенного логического ин»ертора, вход которого соединен через двухтактный выпрямитель с дополнительной обмоткой разделительного трансформатора, при этом эмиттер дополиигельпого транзисторного ключа соединен с общей точкой эмиттеров транзнсторов усилителя мощности.

Источники информации, принятые во вцнмание при экспертно»

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 419877, кл. С; 05 Е 1/6 1, 1970.

2. Авторское свидетельство CCCI .

N 581465, кл. С, 05 F 1/64, 1973.

807 256

Составитель Л. Стрелкин

Редактор О. Малец Техред Т.Маточка Корректор Н. Швыдкая

Заказ 289/72 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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