Стабилизированный источник питания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>951265 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9888090 (22) Заявлено 21.10.80 (21) 2998623/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М Кл з

С 05 Е 1/56

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано15. 08. 825юллетень ¹30 тз31УДК 621. 316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 15.08.82 (72) Авторы изобретения

A.Â.Ãóñåâ и С.A.Êåðöìàí (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоаппаратуры и средств связи.

По основному авт.св. 9888090 известен стабилизированный источник питания, содержащий транзисторные ключевые элементы, соединенные по однофазной двухполупериодной схеме выпрямления и подключенные к концам вторичной обмотки силового трансформатора с отводом от средней точки, блок управления, входами подключенный соответственно к источнику опорного напряжения, узлу сравнения и цепи обратной связи, узел согласования, вход которого подключен к вы ходу блока управления, а выходы соединены с управляющими входами соответствующих транзисторных ключевых .элементов (1).

Однако известный источннк характеризуется недостаточно высоким КПД вследствие динамических потерь в транзисторных ключевых элементах.

Указанный недостаток вызывается тем, что в известном источнике несмотря на то, что управляющий сигнал на транзисторы ключевых элементов подается. одновременно, происходит последовательное во времени отпирание сначала нормально включенного, а затем инверсно включенного транзисторов. Это обусловлено тем, что при подаче управляющего сигнала на отпирание транзисторов, начинает протекать базовый ток через эмиттерные переходы транзисторов ключевого элемента, однако для инверсно включенного транзистора управляющим переходом является коллекторный переход, а ток через него начинает протекать лишь тогда, когда через нормально включенный транзистор начнет протекать коллекторный ток.

Целью изобретения является повышение КПД путем уменьшения динамических потерь в транзисторных ключевых элементах.

Поставленная цель достигается тем, что в известном стабилизированном источнике питания указанные транзисторные ключевые элементы выполнены на двух встречно-последовательно включенных транзисторах, узел согласования выполнен с трансформаторным выходом, причем каждый из двух выходных трансформаторов узла согласования содержит по две вторичные обмотки, первая из которых через базовый

951265 резистор подключена к эмиттер-базовому переходу первого транзистора соответствующего транзисторного ключевого элемента, а вторая из ко торых первым выводом через токоограничительный резистор подключена к базе, а вторым выводом через диод— к коллектору второго транзистора соответствующего транзисторного ключевого элемента. При этом введены два дополнительные транзистора, каждый из которых подключен параллельно соответствующему диоду таким образом, что эмиттер соединен с вторым, а база через дополнительный резистор — с первым выводом второй вторичной обмотки указанного выходного трансформатора.

На чертеже приведена схема стабилизированного источника питания.

Источник содержит силовой трансформатор 1, вторичная обмотка которого имеет отвод от середины, два ключевых транзисторных элемента, первый из которых состоит из транзисторов 2 и 3, а второй — из транзисторов

4 и 5, фильтр 6„ нагрузку 7, блок управления ключами 8, на входьг которого подается напряжение источника опорного напряжения 9, синхроимпульсы узла синхронизации 10 и напряжение цепи обратной связи 11, узел согласования 12, на выходе которого включены трансформатор 13 с вторичными обмотками 14 и 15 и трансформатор 16 с вторичными обмотками 17 и

18, базовый резистор 19, включенный 35 последовательно с обмоткой 14, токоограничительный резистор 20 и диод

21, включенные последовательно с обмоткой 15, транзистор 22, к базе которого подключен резистор 23, ба- 40 зовый резистор 24, включенный последовательно с обмоткой 17, токоограничительный резистор 25 и диод 26, включенные последовательно с обмоткой 18, транзистор 27, к базе ко- 4 торого подключен резистор 28.

Стабилизированный источник питания работает следующим образом.

В положительный полупериод входного напряжения блок управления 8 через узел согласования 12 и трансформатор 13 производит отпирание транзисторов 2 и 3, причем транзистор 2 работает в нормальном включении, а транзистор 3 — в инверсном включении, и через трансформатор 16 запирание транзисторов 4 и

5. При этом, транзистор 2 отпирается при помощи базового тбка, протекающего через обмотку 14, резистор

19, эмиттерный переход транзистора 60

2, а транзистор 3 отпирается при помощи базового тока, протекающего через обмотку 15,, резистор 20, коллекторный переход транзистора 3, открытый транзистор 22, который от- 65 крывается базовым током через резистор 23..

Положительное напряжение вторичной полуобмотки через открытые транзисторы 2 и 3 и через фильтр 6 прикладывается к нагрузке 7, Стабилизация производится блоком управления. 8, например, методом широтноимпульсной модуляции путем изменения длительности открытого состояния транзисторов, причем схемы управления синхронизированы при помощи узла синхронизации 10 частотой входного напряжения. .Для запирания тран зисторов 2 и 3 напряжение на обмотках 14 и 15 меняет полярность и в течение времени, . рассасывания через эмиттерный переход транзистора 2 протекает импульс тока (активное запирание), а также через коллекторный переход транзистора 3, резистор 20, обмотку 15, диод 21 протекает импульс тока, вызывающий запирание транзистора 3.

В отрицательный полупериод входного напряжения блок управления 8 через узел согласования 12 производит отпирание транзисторов 4 и 5 аналогично рассмотренному, причем транзистор 4 работает в нормальном включении, а транзистор 5 — в инверсном. Транзисторы 2 и 3 заперты, причем для отрицательного полупериода транзистор 2 включен инверсно, а транзистор 3 — нормально. Параллельное. соединение диод 21 — транзистор 22 служит для предотвращения протекания базового тока транзистора 3 в отрицательный полупериод, тем самым предотвращается его отпиранке.

Таким образом, в предложенном стабилизированном источнике питания, при подаче управляющего сигнала на отпирание транзисторов ключевых элементов, базовый ток начинает протекать одновременно как через эмиттерный переход нормально включенного транзистора, так и через коллекторный переход инверсно включенного транзистора. Поэтому время включения транзисторного ключевого элемента определяется временем включения одного транзистора, а не суммой времен включения двух транзисторов, как в прототипе, т.е. уменьшаются динамические потери в ключевых элементах и повышается КПД.

Использование предлагаемого технического решения по сравнению с èçвестным позволяет уменьшить мощность потребления, а также уменьшить габариты и вес теплоотводящих радиаторов, что приводит к уменьшению металлоемкости и повышению производительности труда в процессе изготовления.

951265

Формула изобретения

Составитель С. Чернышова

Техред С.Мигунова Корректор A.Гр ц

Редактор К.Волощук

Заказ 5945/53 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

" 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Стабилизированный источник питания по авт.св. Ð888090, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения динамических потерь в транзисторных ключевых элементах, указанные транзисторные ключевые элементы выполнены на двух встречно-последовательно включенных транзисторах, узел согласования выполнен с трансформаторным выходом, причем каждый иэ двух выходных трансформаторов узла согласования содержит две вторичные обмотки, первая из которых через базовый резистор подключена к эмиттербазовому переходу первого транзистора соответствующего транзисторного ключевого элемента, а вторая обмотка первым выводом через токоограничительный резистор подключена к базе, а вторым выводом через диод— к коллектору второго транзистора соответствующего транзисторного ключевого элемента, при этом введены два дополнительных транзистора, каждый из которых подключен параллельно соответствующему диоду таким

10 образом, что эмиттер соединен со вторым, а база через дополнительный резистор — с первым выводом второй вторичной обмотки указанного выходного трансформатора.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9888090, кл. G 05 F 1/56, 1979.