Импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>955432 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.06.80 (21) 2943256/24-07 ($1)M К з

Н 02 М 3/335 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300882. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 300882 (53) УДК 621. 314. .57(088.8) В.И.Осадчий (72) Автор изобретения (71) Заявитель (5 4) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Известен импульсный стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий последовательно соединенный импульсный регулятор постоянного напряжения и преобразователь напря- жения, недостаток которого заключается в том, что вся энергия первичного источника проходит через регулятор (стабилиэатор) напряжения, в результате они имеют низкий КПД (1 .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий импульсный регулятор постоянного напряжения, входом подключенный параллельно к входным, выводамисточника питания, усилитель мощности, входом подключенный к выходу импульсного регулятора напряжения, и двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, входом которого подключен к последовательно соединенным первичному источнику питания и первичной обмотке трансформатора усилителя. мощности (2). 30

Недостаток известных устройств заключается в их недостаточно высоком КПД и сложности схемы.

Цель изобретения — увеличение КПД и упрощение схемы эа счет исключения выпрямителя с фильтром усилителя мощности вольтодобавочного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем импульсный регулятор постоянного напряжения, входом подключенный параллельно первичному источнику питания, усилитель мощности, входом подключенный к выходу импульсного регулятора напряжения, и двухтактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения, вход которого подключен к последовательно соединенным первичному источнику питания и первичной обмотке трансформатора усилителя мощности, в силовую цепь одного иэ транзисторов преобразователя постоянного напряжения последовательно включена половина первичной обмотки трансформатора усилителя мощности, а в силовую цепь другого транзи =тора преобразователя постоянного напряжения

955432 последовательно включена другая половина первичной обмотки трансформатора усилителя мощности. При такой схеме выпрямитель на выходе усилителя мощности исключается.

Hh чертеже представлена принципи- 5 альная схема предлагаемого преобразователя.

В устройстве к положительному ( входному выводу источника первичного питания подключен общий вывод импульс 0 ного регулятора постоянного напряжения 1, выполненному на ключе 2, LCО-фильтре 3-5.

К выходу импульсного регулятора 1, к отрицательному выводу конденсата- . 15 ра 4, подключен общий вывод усилителя б мощности, т.е. эмиттеры его переключающих транзисторов 7 и 8, например, коллектор переключающего транзистора 7 соединен с началом полуобмотки 9, коллектор переключающего транзистора 8 — с концом другой полуобмотки 10 трансформатора 11 усилителя мощности, а средняя точка полуобмоток 10 и 11 соединена с общим выводом импульсного регулятора 1( и с положительным выводом первичного источника питания двухтактного транзисторного питания.

К отрицательному выводу питания подключен общий вывод двухтактного транзисторного преобразователя 12 постоянного напряжения, т.е. средняя точка первичных полуобмоток 13 и 14 выходного трансформатора 15 преобразователя, при этом начало полуобмотки 13 соединено с эмиттером переклю- чающего транзистора 16, а конец полуобмотки 14 соединен с эмиттером переключающего транзистора 17.

Импульсный стабилизированный нре- 40 образователь постоянного напряжения работает следующим образом.

При включении напряжения питания запускается двухтактный транзисторный преобразователь 12 постоянного напряжения. Он представляет собой двухтактный автогенератор на двух транзисторах 16 и 17, включенных па схеме с общим коллектором. В устройстве может быть применен любой другой 50 преобразователь постоянного напряжения, в том числе с отдельным задающим генератором. В момент включения напряжения питания на.выходе импульсного регулятора 1 и, на полуобмотках 9 и 10 трансформатора 11 усилителя 6 мощности отсутствуют напряжения и к коллекторам транзисторов 16 и 17 двухтактного транзисторного преобра. зователя напряжения 12 прикладывается напряжение, равное напряжению пер- 60 вичного источника питания. На базы транзисторов 7 и 8 усилителя 6 мощности поступает управляющее переменное напряжен е прямоугольной формы с обмотки выходного трансформато- 65

1ра 15, которое поочередйо переключает транзисторы 7 и 8.

Импульсный регулятор постоянного напряжения выполнен по схеме последовательного импульсного стабилизатора напряжения с LСD фильтром (элементы 3-5). На обмотках 9 и 10 усилителя б мощности также появится переменное напряжение прямоугольной формы с амплитудой, равной напряжению на выходе импульсного регулятора. Транзисторы 9, 10, 16 и 17 управляются таким образом, что в один из полупериодов одновременно находятся в открытом состоянии транзисторы 10 и 16, а в закрытом — транзисторы 9 и 17. Так как транзистор 10 открыт, то на полуобмотке 10, в. цепи его коллектора, появится напряжение с амлитудой, равной напряжению на выходе импульсного регулятора 1. На полуобмотке 9, которую можно рассматривать в данный момент как втоичную обмотку трансформатора, наводится ЗДС, равная напряжению на полуобмотке 10 (так как они имеют одинаковое число витков). Напряжение на полуобмотке 9 складывается с напряжением первичного источника питания и прикладывается к коллектору открытого тран-.зистора 16 и на обмотке 13 выходного трансформатора 15 в цепи эмиттера этого транзистора также появится напряжение, равное сумме напряжений первичного источника питания и вольтодобавочного напряжения на полуобмотке 9 трансформатора 11 усилителя 6 мощности, В следующий полупериод в закрытом состоянии находятся .транзисторы 8 и 16, а в открытом — транзисторы 7 и 17. Тах как транзистор 17 открыт, то уже на полуобмотке 9 появляется напряжение с амплитудой, равной напряжению .на выходе импульсного регулятора 1. На полуобмотке 10, которую можно рассматривать как вторичную обмотку трансформатора, наводится ЭДС, равная напряжению на полуобмотке, которая складывается с напряженйем первичного источника питания и прикладывается к коллектору открытого транзистора 17. Поэтому на обмотке 14 выходного трансформатора 15 появляется напряжение, равное сумме напряжений первичного источника питания и вольтодобавочного напряжения на обмотке 10 трансформатора усилителя мощности. Таким образом, обмотки 9 и 10 трансформатора 11 работают так, что поочередно выполняют функции первичной и вторичной обмоток трансформатора 11.

Боли в установившемся режиме работы возрастает напряжение питания и, соответственно, напряжение на первичной обмотке 13 (14) выходного трансформатора 15 и на выходе выпрямителя, 955432 то увеличивается падение напряжения на резисторе делителя измерительного элемента, Так как напряжение на стабилитроне в цепи эмиттера транзистора усилителя обратной связи не изменяется, то увеличивается ток коллектора этого транзистора и, соответственно, уменьшается сопротивление его коллекторного перехода.

В результате времязадающий конденсатор в момент, когда регулирующий транзистор 2 открыт, а ключевой транзистор закрыт, разряжается быстрее и длительность открытого состояния регулирующего транзистора 2 уменьшается. Вследствие этого ументшается напряжение на выходе импульсного регулятора 1 и, соответственно, вольтодобавочное:напряжение на обмотках 9 и 10 трансформатора усилителя мощнос ти, а суммарное -напряжение на входе преобразователя 12 напряжения остается на прежнем уровне, т.е. стабильным.

Таким образом, изобретение не имеет выпрямителя на входе усипителя мощности, что приводит к упрощению устройства и увеличению КПЦ.

Формула изобретения

Импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, ВНИИПИ Заказ 64б8/72

Тираж 721 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 содержащий импульсный регулятор пос- тоянного напряжения, входом подключенный параллельно входным выводам источника питания, усилитель мощности, входом подключенный к выходу импульс5 ного регулятора напряжения, и двух-. тактный транзисторный преобразователь постоянного напряжения, вход которого подключен к последовательно соединенным первичному источнику и обмот10 ке трансформатора усилителя мощности, о т л и ч. а ю шийся тем, ято„с целью увеличения КПД и упрощения схемы, в силовую цепь одного из транзисторов преобразователя пос 5 тоянного напряжения последовательно включена половина первичной обмотки трансформатора усилителя мощности, а в силовую цепь другого транзистора преобразователя постоянного йапря2О жения — другая половина первичной обмотки трансформатора усилителя мощности

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электронная техника в,автоматике. Сб. гтод ред. Ю.И.Конева. Рб, 1974, М., "Сов.радио", с. 60, рис.1.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 271781, кл. G 05 F 1/52, 1 9Ъ.&.