Регулируемый преобразователь

 

(и>964931

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистически к республик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27. 05. 81 (21) 3294687/24-07 с присоединением заявки М (23)Приоритет (51 } М. Кл.

Н 02 М 7/f37

9еударстевка4 квинтет

ССьр ае делам явебрвтеинк. и втерыткй (53) МДК 621.314, . 58(088. 8) Опубликовано 07. 10. 82. Бюллетень М 37

Дата опубликования описания 07. 10. 82

{72) Автор изобретения

В.А. Корови н (7l) Заявитель

БИБЛНОЗ (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электро" технике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной. техники и средств связи.

Известен регулируемый преобразователь, содержащий двухтактный усилитель мощности с трансформаторным выходом и дросселем в цепи питания, коллекторы предоконечных транзисто ров которого через диоды соединены с первычи выводами дополнительных обмоток трансформатора, базы подключены к управляющим входам преобразователя, а эмиттеры подключены к базам оконечных транзисторов,, коллекторы которых подключены к вторым выводам дополнительных обмоток трансформатора, причем вторичная об. мотка трансформатора через выпрямитель и емкостный фильтр подключена к выходным выводам Р 1).

Недостатком этого преобразова-. теля является невысокий КПД вследствие того, что в моменты одновременного открывания обоих силовых транзисторов напряжения на дополнительных обмотках трансформатора равны нулю и оконечные транзисторы выходят из насыщения. Это приводит к увеличению остаточного напряжения на силоаых транзисторах, а, следователь. но, и потерь мощности в них.

Наиболее близким к предлагаемому является регулируьий преобразователь содержащий двухтактный усилитель:. мощности с трансформаторным выходом и дросселем в цепи питания, коллекторы предоконечных транзисторов которого через диоды соединены с дополнительными обмотками трансформатора, базы подключены к управляющим входам преобразователя, а эмиттеры соединены с базами соответствующих Оконечных транзисторов, причем вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель подключена к активно-емко ст ной на груз ке . Лрос сел ь сн аб3 96493 жен дополнительной обмоткой, один вывод которой через диоды подключен к коллекторам предоконечных транзисторов, а второй - к эмиттерам оконечных транзисторов 1 2)..

Недостатком этого преобразовате-. ля является невысокий КПД вследствие наличия дополнительных потерь мощности в диодах, включенных в коллекторные цепи предоконечных транзисто" 1î ров. При использовании регулируемого преобразователя в схеме стабилизированного источника питания при понижении питающего напряжения происходит увеличение коллекторных то- И ков оконечных транзисторов. Поэтому при понижении напряжения питания преобразователя для получения максимального КПД необходимо увеличение напряжения насыщающих источников, а в уст- 2в ройстве происходит уменьшение напряжения на дополнительной обмотке дросселя, при этом напряжения на дополнительных оЬмотках трансформатора ос таются постоянными, что и приводит к снижению КПД этого устройства.

Цель изобретения - увеличение преобразователя путем обеспечения

1 величины насыщающего напряжения, рац ной оптимальному значению при арабом

30 значении напряжения питания преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что дроссель снабжен второй дополнительной оЬмоткой, причем основная обмотка дросселя включена между выходом выпрямителя и выходом преобразователя, а дополнительные обмотки включены между вторыми выводами дополнительных обмоток трансформатора и коллекторами соответствующих предоконечных транзисторов усилителя мощности.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства. .4S

Регулируемый преобразователь содержит дроссель 1, двухтактный усили тель 2 мощности с трансформаторным выходом, коллекторы предоконечйых транзисторов 3 которого через допол- Ю нительные обмотки. 4 дросселя и об" мотки 5 трансформатора 6 соединены с коллекторами оконечных транзисторов 7, базы которых соединены с эми1 терами предоконечных транзисторов 3 SS усилителя 2 мощности, выходная обмотка трансформатора 6 через выпрямитель 8 и основную обмотку 9 дрос1 4 селя 1 соединена с активно-емкостной нагрузкой 10.

Регулируемый преобразователь работает в двух режимах: в первомотпирающий сигнал поступает на один из управляющих входов, во второмвсе транзисторы преобразователя заперты.

Регулировка выходного напряжения преобразователя осуществляется путем изменения длительностей отпирающих сигналов в первом режиме при постоянной частоте их следования. Сглаживающий фильтр, образованный основной обмоткой 9 дросселя 1 и емкостью нагрузки 10, выделяет среднее значение выходного напряжения выпрямителя 8.

При использовании регулируемого преобразователя в схеме стабилизированного источника питания длительности отпирающих импульсов устанавливаются таким образом, чтобы выходное напряжение преоЬразователя оставалось постоянным при изменении напряжения гитания.

При поступлении отпирающего импульса на базу предоконечного транзистора 3 в его эмиттерной цепи появляется ток, который является базовым током соответствующего оконечного транзистора 7 усилителя 2 мощности. Оконечный транзистор 7 открывается и к первичной обмотке трансформатора

6 прикладывается напряжение питания преобразователя. Напряжение на дополнительной обмотке 5 трансформа= тора 6 равно

0 =Е„к, где Е „- напряжение питания преобразователя", К1 — коэффициент трансформации между первичной и дополнительной обмотками 5 трансформатора 6.

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 6, а следовательно, и на выходе выпрямителя 8 равно

08= Eâê2 где К - коэффициент трансформации между вторичной и первичной обмотками трансформатора 6.

Напряжение на основной обмотке б дросселя 1 равно 1 -Ов Он- Е„ -Он где UH - выходное напряжение лре< бразователя.

5 9649

Напряжение на дополнительных обмотках 4 дросселя 1 равно:

04= 0 К -(Еп К2 1н Ж где,K> - коэффициент трансформации З между основной 9 и дополнительной

4 обмотками дросселя 1.

Напряжение и сточни ка насыщающего напряжения, т. е. напряжения между коллекторами предоконечного 3 и оконечного 7 транзисторов усилителя 2 мощности равно U =U -0, =

=си"„-1=пКх"Ъ+ 1нК =E„(kq KgKg)+Ugly

Выбором коэффициентов трансформации К и КЗ можно обеспечить любой закон изменения насыщающего напряжения при изменении напряжения пита" ния преобразователя. При выборе К =К

К насыщающее напряжение не зависит N от напряжения питания преобразователя и становится пропорциональным выходному напряжению преобразователя, т.е. равно постоянной величине в схеме стабилизированного источника 2З питания. Энергетически более выгодно выби рат ь К < К К, т.е. обеспечить увеличение насыщакщего напряжения при уменьшении напряжения питания преобразователя, так как в схе- 30 ме стаЬилизированного источни ка питания при уменьшении питающего напряжения происходит увеличение коллекторных токов оконечных транзисторов, а оптимальная величина насыщающего напряжения возрастает с увеличением коллекторных токов оконечных транзисторов.

Предлагаемое выполнение регулируемого преоЬразователя позволяет обес- печить Формирование оптимального напряжения насыщения, увеличивающегоcR при увеличении коллекторных токов, оконечных транзисторов за счет пони31 6 жения напряжения питания преобразователя. Это дает возможность llo ср ав нению с известным преобразователем примерно вдвое снизить потери мощности в силовых транзисторах, и тем саум существенно увеличить КПД регулируемого преобразователя.

Формула изобретения

Регулируемый преоЬразователь, содержащий двухтактный усилитель мощности с трансформаторным выходом, базы предоконечных транзисторов которого соединены с управляющими входами преобразователя, а эмиттеры сое динены с базами соответствующих оконечных транзисторов, коллекторы кото рых соединены с основными обмотками и с первыми выводами дополнительных обмоток трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к входу вы. прямителя, дроссель, имеющий основную и дополнительную обмотки, о т" л и чающий с я тем, что, с целью увеличения КПД, дроссель снабжен второй дополнительной обмоткрй, причем основная оЬмотка дросселя включена между выходом выпрямителя и выходом преобразователя, а дополнительные. обмотки включены между вторыми выводами дополнительных обмоток трансформатора и коллекторами соот" ветствующих предоконечных транзис" торов усилителя мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. Сборник "ЭТВА", под ред. Коне ва, M., "Советское радио", 1978. с..1 31.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2843948/24-07, . Н О2 И 3/335, 1979.

964931

Составитель Т. Ершова

Редактор И.Дасарда Техред М.Тапер Корректор я. Король

Заказ 7 5/i Тиран 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППН Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,