Стабилизированный преобразователь с бестрансформаторным входом

 

А. И. Ногтев, Н. В. Орлов, Ю. С. Захаров Б. :„: и М. И. Светлов / ! .1 (72) Авторы изобретения

1 ь

l Ь

- -,. 1 (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

С БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫМ ВХОДОМ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания.

Известен стабилизированный преобразователь с бесгрансформаторным входом, содержащий

5 включенные последовательно источник переменного напряжения, выпрямитель, входной фильтр, регулируемый преобразователь постоянного напряжения в постоянное, к выходу которого через выпрямитель и низковольтный фильтр подключен задающий генератор, цепь запуска с транзисторным ключом, конденсатором и резисторами, ограничитель напряжения (3).

Недостатком этого устройства является низкий КПД, обусловленный потерями в элементах запуска, относительная сложность и, как следствие, пониженная надежность источника стабилизированного напряжения в целом.

Наиболее близким к изобретению является стабилизированный преобразователь с бестранс- 20 форматорным входом, содержащий подключенный к выводам входной выпрямитель, выходом подключенный к силовому входу инвертора с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выходной выпрямитель и фйьтр подключена к выходным клеммам стабилизированного преобразователя, а дополнительная

I обмотка подключена ко входу дополнительногб выпрямителя, и блок управления, соединенный выходом с управляющим входом, а по цепи питания — с одним их выходов инвертора и с выходом блока запуска, входом соединенного с входными выводами стабилированного преобразователя, причем блок запуска содержит наконительный конденсатор, KoTopblH через динистор подключен к выходу блока запуска (2).

Недостатком известного стабилизированного преобразователя является низкий КПД из-за потерь в блоке запуска и ограниченные функциональные возможности, вызванные большими пульсациями на входных выводах стабилизированного преобразователя.

Цель изобретения — повышение КПД стабилизированного преобразователя и расширение функциональных возможностей путем уменьшения пульсаций напряжения на его входных выводах.

3 982162

Эта цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе с бестрансформаторным входом, содержащем подключенный к входным выводам входной выпрямитель, выходом подключенный к силовому входу инвертора с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выходной выпрямитель и фльтр соединена с выходными выводами стабилизированного преобразователя, а дополнительная обмотка подключена к входу дополни- 1о тельного выпрямителя, и блок управления, выходом соединенный с управляющим входом инвертора, а по цепи питания — с одним из выходов инвертора, и с выходом блока запуска, входом соединенного с входными выводами стабилизированного преобразователя, причем блок запуска содержит накопительный конденсатор, который подключен к выходу блока запуска через динистор, блок запуска снабжен пусковым выпрямителем; входом соединенным через введенный дополнительный конденсатор с входом блока запуска, а выходом через введенный лускЬвой преобразователь на транзисторе — с указанным накопительным конденсатором, причем выход указанного дополнительного выпрямителя подключен в отпирающем направлении к управляющему входу транзистора пускового преобразователя, а цепи питания указанного блока управления соединены с выходными выводами стабилизированного преобразователя через введенный развязываю1 щи Й диОд.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизированного преобразователя с

35 бестрансформаторным входом.

К входным выводам 1 стабилизированного преобразователя подключеч входной выпрямитель 2. К выходу выпрямителя подключен инвертор 3 с выходным трансформатором 4, 40 вторичная обмотка 5 которого через выходной выпрямитель 6 и фильтр 7 подключена к выходным выводам 8. Дополнительная обмотка 9 выходного трансформатора 4 через дополнительный выпрямитель 10 и балластный резистор 11 соединена с управл пощим входом транзистора 12 пускового преобразователя 13.

С управляющим входом инвертора 3 соединен выход блока управления 14.,По цепи питания блок управления 14 соединен с выходом блока запуска 15 и через раэвязывающий диод 16 с выходными выводами 8-стабилизированного преобразователя. Блок запуска 15, вход которого подключен к входным выводам 1 стабилизированного преобразователя, состоит из пускового выпрямителя 17, дополнительного конденсатора 18, пускового преобразователя 13, накопительного конденсатора 19 и динистора

20. Напряжение с входа блока запуска 15 че4 рез дополнительный конденсатор 18 поступает через пусковой выпрямитель 17 на вход пуско. вого преобразователя !3, который заряжает накопительный конденсатор 19, соединенный с выходом блока запуска 15 через динистор 20.

При подключении входных выводов 1 стабилизированного преобразователя к источнику переменного напряжения начинает работать пусковой преобразователь 13, выполненный по схеме автогенератора с выпрямителем на выходе, Питание пускового преобразователя

13 осуществляется от входных выводов 1 стабилизированного преобразователя через дополнительный конденсатор 18 и пусковой выпрямитель 17. Пусковой преобразователь 13 заряжает накопительный конденсатор 19 с постоянной времени, определяемой емкостью накопительного конденсатора 19 и полным сопротивлением цепи: дополнительный конденсатор 18, выпрямитель 17, внутреннее сопротивление пускового преобразователя 13.

При напряжении на накопительном конденсаторе 19, равном напряжению пробоя динистора 20, последний выключается и напряжение с накопительного конденсатора 19 подается в цепь питания блока управления 14, на выходе блока управления 14 появляются управляющие импульсы, поступающие на управляющий вход инвертора 3. Инвертор 3 начинает работать, и на обмотках его выходного трансформатора 4 появляется напряжение. C вто. ричной обмотки 5 напряжение через выходной выпрямитель 6 и фильтр 7 поступает на выходные выводы 8 стабилизированного преобразователя и через развязывающий диод 16 цепи питания блока управления 14.

При этом напряжение с дополнительной обмотки 9 через дополнительный выпрямитель 10 и балластный резистор 11 подается на управляющий вход транзистора 12, транзистор 12 входит в режим насыщения, происходит срыв генерации пускового преобразователя 13 и прекращение заряда накопительного конденсатора 19, а дополнительный конденсатор 18 оказывается подключенным параллельно входным выводам 1 через выпрямитель 17 и транзистор 12 пускового преобразователя 13. На этом процесс запуска заканчивается, и блок запуска 15 перестает потребятять энергию от первичного источника переменного напряжения, причем дополнительный конденсатор 18 после окончания запуска выполняет роль входного фильтра переменного тока, уменьшая высокочастотные пульсации на входных выводах стабилизированного преобразователя, обусловленные работой входного выпрямителя 2 и инвертора 3.

Таким образом, использование изобретения позволяет не только увеличить КПД стабили5 9821 зированного преобразователя с бестрансформаторным входом, но и уменьшить высокочастотные: пульсации на его входе, что расширяет его функциональные воэможности.

Технико — зкономический эффект от применения изобретения значителен цри жестких требованиях к времени пуска стабилизированного преобразователя, которые характерны для вторичных источников питания подвижных обьектов. !6

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь с бестрансформаторным входом, содержащий подклю-1S ченный к входным выводам входной выпрями- тель, выходом подключенный к силовому входу инвертора с выходным трансформатором, вто-ричная обмотка которого через выходной выпрямитель и фильтр соединена с выходными выво- р дами стабилизированного преобразователя, а дополнительная обмотка подключена к входу дополнительного выпрямителя, и блок управления, выходом соединенный с управляющим входом инвертора и по цепи питание — с одним эч из выходов инвертора и с выходом блока запуска, входом соединенного с входными выводами стабилизированного пвеобраэователя, причем блок запуска состоит нз накопительного кон62 d денсатора, который через динистор подключен к выходу блока запуска, о т л и ч а ю щ и й, с я тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения потерь в блоке запуска и расширения функциональных возможностей путем уменьшения пульсаций напряжения на входных выводах стабилизированного преобразователя, указанный блок запуска снабжен пусковым выпрямителем, входом соединенным через введенный дополнительный конденсатор с входом запуска, а выходом через введенный пусковой преобразователь на транзисторе — с указанным накопительным конденсатором, причем ° выход указанного дополнительного выпрямителя подключен в отпирающем направлении к управляющему входу транзистора пускового преобразователя, а цепи питания указанного блока управления соединены с выходными выводами смбилиэированного преобразователя через введенный развяэывающий диод.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 473 67, кл, Н 02 М 3/22, 1971.

2. Шаров Л. Н. Стабилизированный преобразователь с бестрансформаторным входом.—

В сб. Электронная техника в автоматике.

Под ред. 10. И. Конева, Вып. 6, М., "Советское радио", 1974, с. 60, рис. 1.

982162

Составитель В. Цишевский

Техред Л.Пекарь

Редактор К. Волощук

Корректор В. Бутяга

Тираж 721

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9731/77

Подписное

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