Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

ЬП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социал истическия

Республик

< 978294 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 19.06.81 (21) 3302487/24-07 с присоединением заявки М (5l)M. Кл.

Н 02 Н 3/335

3Ьеударстеснныа комитет

СССР (23 т Приоритет

II0 делам изобретений к аткрыткк (58) УДК 621.314..57(088.8) Опубликовано 30,11.82 ° Бюллетень 3644

Дата опубликования описания 30,11.82 аявитель (54) ОДНОТАКТНЫИ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение отновится к преобразо вательной технике энергии постоянного тока в энергию постоянного тока с изменением напряжения и может быть использовано в качестве источника высокого напряжения для конденсаторных накопителей при импульсной нагрузке.

Известен однотактный преобразователь постоянного напряжения, в котором транзистор, дроссель, диод и конденсатор соединены по схеме автогенератора с обратным включением диода t. l g.

Недостатком однотактного преобразователя является отсутствие стабилизации напряжения заряда конденсатора, а также невысокий КПД при работе с импульсной нагрузкой, например лампой-вспышкой. Это обьясняется тем, что после заряда конденсатора до заданного напряжения автогенератор продолжает работать на холостом ходу, расходуя энергию пеовичного источника питания (батареи или аккумулятора).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий: ключевой элемент, дрос.сель, конденсатор и диод, соединенные по схеме автогенератора с обратным включением диода, а также пороговый элемент, В этом преобразователе при заряде конденсатора до уровня пробоя поро15 гового ключа, последний включается и через резистор так воздействует на управляющий вход ключевого элемента, что генерация срывается (.23.

Недостатком преобразователя яв2О ляются ограниченные функциональные воэможности из-за наличия гальванической связи между входными и выходными цепями и разряда конденсатора через пороговый ключ.

3 97829

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей однотактно" го стабилизированного преобразователя постоянного напряжения путем исключения гальванической связи между его входными и выходными цепями и устранения разряда конденсатора при отключенной нагрузке.

Эта цель достигается тем, что в однотактном стабилизированном преоб- 1о разователе постоянного .напряжения, содержащем ключевой элемент, дроссель, конденсатор и диод, соединенные по схеме автогенератора с обратным включением диода, а также по- 15 роговый ключ, указанный пороговый элемент подключен параллельно одной из обмоток указанного дросселя.

На фиг. 1 приведена схема однотактного преобразователя; на фиг.2- щ цепь стабилизации на динисторах (вы" ходное напряжение 300 В); на фиг,3 цепь стабилизации на тиристоре (выходное напряжение 300 В).

Однотактный стабилизированный пре- >5 образователь постоянного напряжения содержит ключевой элемент (транзистор) 1, резисторы 2 и 3 и дроссель.

4» диод 5 динистор 6, конденсатор

7, нагрузку 8, ЗО

Наиболее полно достоинства такого преобразователя проявляются при использовании его в качестве источни» ка высокого напряжения для конденсаторных накопителей импульсных устроиств. Например, в:-блоке импульсной м

35 лампы-вспышки с батарейным питанием может быть использована схема, при веденная на фиг, 1, без существенных изменений, Изменена лишь цепь стаби а лизации, которая из-за отсутствия динистора с необходимыми параметрами, обеспечивающими выходное напряжение 300 В, должна быть выполнена по схеме, приведенной на фиг. 2. Эта цепь состоит из двух, включенных по« следовательно динисторов 9 и 10 зашунтированных резисторами 11 и 12, и защитного диода 13.

При необходимости получения более стабильного ограничения выходного на- 5О пряжения узел стабилизации может быть выполнен на тиристоре 14, управляемом стабилитронами 15 и 16 с защитным диодом 17 (фиг. 3), Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения питания благодаря положительной оЬратной связи

4 ф через резистор 3 и начальному смещению через резистор 2 включается транзистор 1, напряжение питания подключается к первичной обмотке дроссе-. ля 4 и вызывает линейное увеличение тока в ней, При достижении индукции насыщения материала сердечника ток обратной связи уменьшается, приводя к лавинообразному запиранию транзистора 1, Напряжение во вторичной обмотке при этом меняет знаки и ток в ней протекает через проводящий диод 5, заряжая конденсатор 7. По окончании тока заряда начинается новый такт генерации, пока напряжение на конденсаторе 7 не достигнет заданного (300 В). В этот момент происходит включение динистора 6 и срыв генерации. Запасенная в дросселе 4 энергия медленно расходуется при протека- нии тока через вторичную обмотку дросселя и динистор 6: проводящие динисторы 9 и 10 и диод 13, включенный последовательно с динисторами для их защиты от обратного напряжения в момент накопления энергии в дросселе.

Лишь, после восстановления выключенного состояния динистора 6, когда ток через него уменьшится до тока восстановления,-начинается новый такт генерации.

После разряда, конденсатора 7 через нагрузку (лампу-вспышку) 8 динистор 6 восстанавливает свое выключенное состояние, поскольку ток вторичной обмотки дросселя, протекавщий через них, замыкается через цепь разряда конденсатора. 7. Это приводит к возникновению генерации и повторению циклов заряда конденсатора 7.

Применение предлагаемого преоЬразователя в батарейных лампах-вспыш" ках позволит удешевить конструкцию из-за упрощения схемы, увеличить практически срок действия батарей по сравнению с используемыми двухтактными преобразователями, имеющими более чем в два раза ниже КПД при pat боте на конденсаторные накопители.

При использовании в блоках электронного зажигания изобретение позволит уменьшить в несколько раз объем и вес дросселя и упростить схему управления зарядом, что также приведет к удешевлению конструкции, умень. шению гаЬаритов блока.

Следствием упрощения схемы и облегчения тепловых режимов из-за увеФормула изобретения

Фиг 1 д Фиг.2

Составитель В.Цишевский

Редактор С,Пекарь Техред Е,Харитончик Корректор Н.Король ираж 7 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 аказ 3 / филиал П атент, r, жгород, ул. роектная, 5 9782 личения КПД является увеличение надежности блоков, S

Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий ключевой элемент, дроссель, конденсатор и диод, соединенные по схеме автогенератора с обратным вклю-10 чением диода, а также пороговый элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем исключения

94 6 гальванической связи между входными и выкодными цепями преобразователя и устранения разряда конденсатора при отключенной нагрузке, указанный пороговый элемент подключен параллельно одной из обмоток указанного дрос" селя.

Источники информации, принятые во внимание IlpM экспертизе

1. Журавлев А,А.,Иазель К.Б. Преобразователи постоянного напряжения на транзисторах, И,, "Энергия", 1964, с. 9, рис. 3.

2. Там же, с, 22, рис, 8,