Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН А

ГОсуд ственный комитет ссс

По ДЕЛАМ ИЗОБ ЯТКНИй И ОтнФ Ий (21) 3369795/24-07 (22) 25,12.81

{46} 23.04.83. Бал. И 15 (72) В.П. Реута и,А.З. Шарафутдинов (53} 621.314.57(088.8} (56} 1. Авторское свидетельство СССР 788093, кл. а 05. F 1/64, 1979 .2. Авторское свидетельство СССР

М 771640, кл. G. 05 F 1/64 1976. (54}{57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, со- держащий инвертор с выходным транс-. форматором, вгоричная обмотка которого через выпрямитери связана с выходным-фильтром и блоком обратной связи, управляющйе транзисторы, базы которых через согласующий элемент связаны с блоком обратной связй, а силовые выходы подключены к базам

g g,Н 02 М 3/335; G 05 F 1/64 силовых тразисторов инвертора, источник управляющих импульсов с прямым и инверсным выходами, о т л.и ч а ю-! шийся тем, что, с целью повыше ния КПД путем снижения потерь ча. управление, согласующий элемент выполнен на двух двухзатворных полевых транзисторах, одна пара одноименных .затворов которых объединена -.и подключена к выходу блока обратной связи, вторые затворы йодключены соот" ветственно к пряМому и инверстному выходам источника управляющих им" пульсов, истоки " к базам"соответствующих управляющих транзисторов, а стоки объединены и подключены к об- Я щей точке соединения зажима питания и силовых входов управляющих траФзи ст оров.

1014104

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизированный. преобразователь постоянного напряжения, силовые транзисторы инвертора которого являются регулирующими элементами (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий инвертор с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выпрямители связана с выходным фильтром и блоком обратной связи, управляющие транзисторы, базы которых через согласующий элемент связаны с блоком обратной связи, а силовые выходы подключены к базам силовых транзисторов инвертора, источник управляющих импульсов с прямым и инверсным выходами (2).

Однако известный преобразователь имеет большие потери на управление и, как следствие, низкий КПД.

Цель изобретения - повышение КПД . путем снижения потерь на управление.

Эта цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем инвертор с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через вы- прямители связана с выходным фильтром и блоком обратной связи, управляющие транзисторы, базы которых через согласующий элемент связаны с блоком обратной связи, а силовые выходы подключены к базам силовых транзисторов инвертора, источник управляющих импульсов с прямым и ин" версным выходами, согласующий эле" мент выполнен на двух двухзатворных полевых транзисторах, одна пара од" ноименных затворов которых объединена и подключена к выходу блока обратной связи, вторые затворы подключены соответственно к прямому и инверсному выходам источника управляющих импульсов, истоки - к базам соответствующих управляющих транзисторов, а стоки объединены и подключены к об щею точке соединения зажима питания и силовых входов управляющих тран" зисторов.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения.

Она включает задающий генератор источник управляющих импульсов, со5 держащии автогенератор 2 (например, мул ьти вибратор ), с сед и не нный с три ггером 3, прямым и инверсным выходами подключен, соответственно, к первым затворам первого 4 и второго 5 двухзатворных полевых транзисторов, стоки которых подключены к зажиму питания +F.„, а истоки — к базам первого б и второго 7 управляющих тран; эисторов, соединенных, соответственно, через согласующие резисторы 8 и 9 с базами силовых тразисторов 10 и 11 инвертора, к коллекторам которых подключена первичная обмотка выходного трансформатора 12 инвертора, средняя точка которой соединена с зажимом питания +F, а одна из вторичных обмоток трайсформатора 12 через выпрямитель на диодах 13 и 14 соединена со входом блока обратной связи 15, состоящего из измерительного элемента, собранного по мостовой схеме из последовательно соединенных стабилитрона 1Ь и резистора 17, общая точка которых подключена к эмит30 теру усилителя обратной связи на транзисторе 18 и переменного резистора 19, к среднему выводу которого подключена база транзистора !8 усилителя обратной связи,.между базой и коллектором которого установлен ускоряющий конденсатор 20, а коллектор дополнительно соединен со втррыми затворами первого 4 и второго 5 двухзатвОрных полевых транзисторов и с

40 резистором 21, подключенным вторым выводом к стабилитрону 22 и резистору 23, соединенному через диоды 24 и 25 с первичной обмоткой трансформатора 12. Вторичная обмотка трансформатора 12 через второй выпрямитель на диодах 26, 27 подключена к конденсатору 28 выходного фильтра, от которого сделан отвод для подключения внешней нагрузки. На чертеже показана для примера еще одна вторичная обмотка у трансформатора 12.

Число вторичных обмоток не ограничено, они могут быть как со своими выпрямителями, так и без них.

Работает стабилизированный преобразоваТель постоянного напряжения

° следующим образом.

Во включенном состоянии задающий генератор 1 за счет автогенератора жение и определяет в итоге ток через двухзатворные полевые транзисторы 4 и 5 в открытом состоянии. Если в процессе работы напряжение на вторичной обмотке изменится, например, за счет изменения напряжения питания +E>, то это приведет к измене" " нию напряжения в диагонали моста измерительного элемента, т.е. между базой и эмиттером транзистора 18, что приведет к изменению в обратную сторону. напряжения на его коллекто" ре, которое, в свою очередь, приведет за счет изменения сопротивления двухзатворных полевых транзисторов

4 и 5 к изменению сопротивлений .оконечных транзисторов 10 и 11. В ре.зультате этого напряжение на вторичной обмотке останется на. заданном уровне. Подключение зажима питания усилителя обратной связи на транзисторе 18 к стабилитрону 22 и через резистор 23 и диоды 24, 25 к выходным концам первичной обмотки трансформатора 12 позволило создать двойную стабилизацию питания этого усилителя и тем самым повысить общий коэф"" фициент стабилизации всего преобразователя.

Таким обрззом, применение и включение определенным образом двухзатворных полевых тарнзисторов позволяет использовать, в качестве источника управляющих импульсов микромощные гене раторы, легко реализуемые на интегральных схемах, ° и микромощные блоки обратной связи, так как двухзатвор ные -полевые транзисторы не потребляют ток по входным цепям. При этом в предлагаемом преобразователе в отличие от известного энергия для управления силовыми транзисторами ин" вертора потребляется непосредствен-. йо из источника питания без дополнительного преобразования. Все это уменьшило потери на управление, вследствие чего общий КПД, преобразователя повысился.

3. 1014104 4

2 и триггера 3 генерирует на свои выходы строго симметричные разнопо" лярные прямоугольные импульсьь. Эти импульсы, поступая на первые затворы первого 4 и второго 5 двухзатворных полевых транзисторов, поочередно через равные промежутки времени открывают и закрывают эти транзисторы, изменяя их внутреннее сопротивление и, соответственно, ток через эти 30 транзисторы, который зависит как от величины напряжения на первых затворах, так и от величины напряжения на вторых затворах. Поскольку через двухзатворные полевые транзисторы 4 и и 5 к источнику питания +E подклю" чены базы управляющих транзисторов

6 и 7 соответственно, то происходит модуляция тока через последние, кото" рый через резисторы 8 и 9 поступает - 26 на базы силовых транзисторов 10 и

11, работающих в линейном режиме, и . управляет внутренним сопротивлением . этих транзисторов. За счет тока че" рез первичную обмотку трансформато- И ра 12, соединенного со входным источником питания +E и транзисторы

10, 11 формируются прямоугольные импульсы на первичной и вторичных обмотках трансформатора 12, амплиту- 3в да которых зависит от величины внутреннеГо сопротивления транзисторов

10 и 1.1. и от величины напряжения пи- тания +E„. Со вторичной. обмотки трансформатора 12 через выпрямитель на диодах 13 и 14 напряжение посту- .

3S пает на вход блока обратной связи 15.

Перемещением движка резистора. 19 устанавливается заданное напряжение на выходах вторичной обмотки трансформатора 12 за счет установки напряжения между базой и эмиттером транзистора 18 усилителя обратной связи, которое опредляет величину напряжения на коллекторе этого транзистора

43 и, соответственно, на вторых затво" рах первого 4 и второго 5 двухзатвор" ных полевых транзисторов. Это напря1014104

Составитель А. Селезнев

Редактор В. Лазаренко Техред Т.Иаточка Корректор " аказ 3035 5 Тираж 5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород. ул.. роектная,