Стабилизатор-преобразователь

 

1111 828I90

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 аявлено 06.06.79 (21) 2776355/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (51) М.К .

G 05F 1/64

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722. .1 (088.8) (54) СТАБИЛ ИЗАТОР-П P ЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания автоматики и вычислительной техники.

Известен стабилизатор — преобразователь, содержащий транзисторы в качестве переключающих элементов преобразователя, включенные по схеме с общим коллектором, выходной и переключающий транс- lo форматоры, управляющий транзистор, подключенный коллектором к средней точке первичной обмотки выходного трансформатора, эмиттером — к общей точке встречно включенных между базами транзисторов )5 преобразователя диодов, базой — к выходу цепи обратной связи, вход которой подключен между средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора и общей точкой упомянутых встречно включенных 20 диодов (1). В этом устройстве управляющий транзистор работает под напряжением, равным напряжению питания преобразователя, что приводит к значительным потерям мошности на управляющем транзи- 25 сторе и на встречно включенных между базами транзисторов преобразователя диодах. При этом снижается надежность работы и КПД стабилизатора-преобразователя.

Кроме того, в этих устройствах не обеспе- 30 чивается гальваническое разделение входных и выходных цепей при подключении цепи обратной связи к выходу устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор-преобразователь, содержащий транзисторы в качестве переключающих элементов преобразователя, включенные по схеме с общим коллектором, выходной и переключающий трансформаторы, управляющий транзистор, подключенный базой к выходу блока управления, вход которого подключен к выходу, который соединен через фильтр и выпрямитель с вторичной обмоткой выходного трансформатора (2). В этом устройстве рабочее напряжение на управляющем транзисторе равно напряжению питания преобразователя, что определяет значительные потери мощности на управляющем транзисторе. Возникающие потери мощности на управляющем транзисторе ограничивают КПД стабилизатора-преобразователя. Кроме того, в этом устройстве не обеспечивается гальваническое разделение входных и выходных цепей, что ограничивает область его применения.

Целью изобретения является повышение

КПД и обеспечение гальванического разделения между входными и выходными цепями стабилизатора-преобразователя.

828190

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор-преобразователь, содержащий транзисторы в качестве переключающих элементов преобразователя, включенные по схеме с общим коллектором, выходной и переключающий трансформаторы, управляющий транзистор, подключенный базой к выходу блока управления, вход которого подключен к выходу стабилизаторапреобразователя, который соединен через фильтр и выпрямитель с вторичной обмоткой выходного трансформатора, введены трансформатор, конденсатор и дополнительный выпрямитель, подключенный входом к вторичной обмотке трансформатора, а выходом — параллельно конденсатору и переходу коллектор — эмиттер управляющего транзистора. Первичные обмотки трансформатора и переключающего трансформатора соединены последовательно и подключены к концам первичной обмотки выходного трансформатора.

На чертеже приведена схема стабилизатора-преобразователя.

Он содержит транзисторы 1 и 2 в качестве переключающих элементов преобразователя, включенные по схеме с общим коллектором, выходной 3 и переключающий 4 трансформаторы, управляющий транзистор

5, подключенный базой к выходу блока управления 6, вход которого подключен к выходу. При этом концы вторичной обмотки 7 трансформатора 4 соединены с базами транзисторов 1 и 2 преобразователя, эмиттеры которых подключены к концам первичной обмотки 8 трансформатора 3, средняя точка вторичной обмотки 7 трансформатора 4 и средняя точка первичной обмотки 8 трансформатора 3 соединены с одним входным зажимом, а второй входной зажим соединен с коллекторами транзисторов 1 и

2 преобразователя. Кроме того, вторичная обмотка 9 трансформатора 3 через выпрямитель и фильтр 10 подключена к выходу, а вторичная обмотка 11 трансформатора 12 подключена через дополнительный выпрямитель 13 параллельно конденсатору 14 и переходу коллектор — эмиттер транзистора

5. Первичная обмотка 15 трансформатора

12 и первичная обмотка 16 трансформатора

4 соединены последовательно и подключены к концам первичной обмотки 8 трансфор м атор а 3.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства постоянного напряжения за счет разброса вольтамперных характеристик транзисторов 1 и

2 открывается, например, транзистор 1, а транзистор 2 закрывается. На вторичной обмотке 9 трансформатора 3 наводится переменное напряжение. При насыщении сердечника трансформатора 4 происходит переключение транзисторов 1 и 2: транзистор

1 закрывается, а транзистор 2 открывается.

Зо

На вторичной обмотке 9 трансформатора 3 формируется полный период напряжения прямоугольной формы, которое через выпрямитель и фильтр 10 поступает на выход и на вход блока управления 6. При достижении выходным напряжением заданного уровня блок управления 6 формирует сигнал, призакрывающий транзистор 5, ток через выпрямитель 13 уменьшается, увеличивая внутреннее сопротивление трансформатора

12. Напряжение, приложенное к первичной обмотке 8 трансформатора 3, перераспределяется между первичной обмоткой 15 трансформатора 12 и первичной обмоткой

16 трансформатора 4 пропорционально их внутренним сопротивлениям, причем внутреннее сопротивление трансформатора 12 изменяется в зависимости от изменений выходного напряжения. Напряжение на первичной обмотке 16 трансформатора 4 уменьшается, транзистор 1 (2) призакрывается.. Транзисторы 1 (2) выходят из режима насыщения, падение напряжения на них увеличивается. Это происходит до тех пор, пока напряжение на выходе устройства неустановится на заданном уровне. При уменьшении (увеличении) выходного напряжения транзистор 5 приоткрывается (призакрывается), изменяя внутреннее сопротивление трансформатора 12 таким образом, чтобы выходное напряжение сохранялось на заданном уровне. Для запуска устройства в момент включения служит конденсатор 14, который в первый момент имеет малое сопротивление, а следовательно, внутреннее сопротивление трансформатора 12 в момент запуска также будет малой величиной. Наличие трансформатора 12 обеспечивает гальваническое разделение между входными и выходными цепями устройства. Рабочее напряжение на транзисторе 5 может быть малым, значительно меньше рабочего напряжения на управляющем транзисторе в известной схеме, равного напряжению питания преобразователя.

В предлагаемом стабилизированном преобразователе уменьшены потери мощности на управляющем транзисторе 5 за счет уменьшения его рабочего напряжения, что приводит к повышению КПД всего устройства.

Использование изобретения позволяет уменьшить рабочее напряжение на управляющем транзисторе, уменьшить потери мощности на нем и повысить КПД и надежность работы устройства. Кроме того, обеспечивается гальваническое разделение входных и выходных цепей стабилизаторапреобразователя, что расширяет возможности его применения.

Формула изобретения

Стабилизатор-преобразователь, содержащий транзисторы в качестве переключаю828190

Составитель В. Мосин

Техред Л. Куклина

Редактор Л. Утехина

Корректоры: Н. Федорова и А. Галахова

Заказ 1011/11 Изд. № 367 Тираж 940 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 щих элементов преобразователя, включенные по схеме с общим коллектором, выходной и переключающий трансформаторы, управляющий транзистор, подключенный базой к выходу блока управления, вход кото- 5 рого подключен к выходу стабилизаторапреобразователя, который соединен через фильтр и выпрямитель с вторичной обмоткой выходного трансформатора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения 10

КПД и обеспечения гальванического разделения входных и выходных цепей, в него введены трансформатор, конденсатор и дополнительный выпрямитель, подключенный входом к вторичной обмотке трансформатора, а выходом — параллельно конденсатору и переходу коллектор — эмиттер управляющего транзистора, кроме того, первичные обмотки трансформатора и переключающего трансформатора соединены последовательно и подключены к концам первичной обмотки выходного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 455334, G 05F 1/64, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 392482, G 05F 1/64, 1971 (прототип).