Преобразователь-стабилизатор
Иллюстрации
Реферат
ш> 49 010 9
ОГ1ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Г .1 (51) М. Кл. G 051 1/44
G 051 1/46 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.72 (21) 1750999/24-7 с присоединением заявки ¹
Совета Министров СССР по делам нзабретений и открытий (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) Опубликовано 30.10.75. Бюллетень ¹ 40
Дата опубликования описания 30.01.76 (72) Автор изобретения
А. В. Горбач (71) Заявитель (54) ПPЕОБРАЗОВАТЕЛЬ вЂ” СТАБИЛИЗАТОР
Государственный комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к средствам поддержания постоянными напряжений электропитания, в которых для гальванической изоляции входных и выходных цепей, а также для получения ряда напряжений постоянного или переменного тока используется статический преобразователь.
Известны устройства, в которых стабилизация напряжения происходит одновременно с преобразованием и осуществляется на основе широтно-импульсной модуляции с помощью управляемых диодов, включенных последовательно с транзисторами усилителя мощности, нагруженного на трансформатор.
К недостаткам подобных устройств относится то, что стабилизация в них производится только по постоянному напряжению за счет изменения скважности знакопеременных импульсов, снимаемых с трансформатора. 11оследнее требует обязательного включения после выпрямления индуктивно-емкостного фильтра, усложняет подавление помех и получение малых пульсаций постоянного напряжения.
Кроме того, подобные устройства обладают значительной нагрузочной нестабильностью по выпрямленным напряжениям, не охваченным непосредственно обратной связью, а их к.п.д. уменьшается с увеличением входного напряжения питания из-за увеличения тока холостого хода трансформатора.
Целью изобретения является повышение к.п.д., надежности, упрощение фильтрации, а также уменьшение нагрузочной нестабильности прп получении стабилизации как по переменному напряженшо, так и по постоянному, выпрямленному напряжению.
Это достигается тем, что первичная обмотка выходного трансформатора имеет ряд симметричных выводов относительно средней отпайкп, подключенных к транзисторам, базы которых попарно подведены к задающим генераторам, в цепи питания которых введены элементы токовой защиты, а коммутация осуществляется ключами по логической схеме
«исключающее пли», силовые электроды которых подсоединены к объединенным попарно электродам транзисторов и к разделенным входам питания задающих генераторов. Управляющие электроды подсоединены к разнопотенциальным отводам делителя напряжения, соединенного с узлом сравнения и шинами первичного источника питания. Для подстабилизации выходного напряжения внутри каждого дискрета без искажения генерируемого напряжения используется линейное регулирование базовых токов с выхода преобразователя.
На чертеже приведена принципиальная
3о электрическая схема преобразователя.
490109
Устройство состоит из задающих генераторов 1, транзисторов 2 усилителя мощности и трансформатора 3 с симметричн»III выводами в первичной обмотке. Средние выводы задающих генераторов объед1шены и через регулятор постоянного тока 4 и элементы защиты 5 соединены с электрода»;II пар транзисторов усилителя мощности и выходом прсобразователя. Напряжение питания подается на задающие генераторы через элементы токовой защиты 5, стоящие в силовых цепях пар транзисторов 2, и через ключи 6, срабатывание которых определяется уровнем входного напряжения питания и опорным напряжс1гием, поступающим с делителя 7 и схемы сравнения
8. Задающие генераторы 1 и;;,1I0iIè 6 соединены между собой по логической схеме «искл10чающее или».
Преобразователь — — стабилизатор работает следуlощим Образом.
При минимальном уровне входного напряжения питания работают только один задающий генератор II пара транзисторов, подключенных к нижним отводам первичной обмотки трансформатора 3. Остальные задающие генераторы отключены по питанию с помощьк> ключей 6. При этом базовые цепи других пар транзисторов обесточены и закрыты напряжением, которое формируется на регуляторе постоянного тока 4 базовыми токами работающей пары транзисторов и поступает через управляющие цепи задающих генераторов 1.
С увеличением входного напряжения до момента переключения на следующий дпскрет постоянство гыходных папря>кений преобразователя поддерживается за счет уменьшения базового тока работающей пары транзисторов
2 и устанавливается регулятором 4 по уровню выходного напряжения. Далее с увеличением входного напряжения питания происходит последовательное переключение задающих генераторов ll пар транзисторов па выводы первичной обмотки трансформатора 3 с меныпим коэффициентом трансформации. Переключение задающих генераторов 1, ключей 6 и транзисторов 2 осуществляется по логической схеме
«исключающее или». При этом производится
II T0. 1bKo стабилизация выпрям;Iollllhlx H IIQременных напряжений по амплитудному значегппо без искажения формы, но II стабилизация тока холостого хода трансформатора по его минимальному значению. Разбивая пределы изменения входного напряжения питаш1я на и-ое количество дискретов, достигают энергетически наиболее выходную стабилизацию электрических параметров преобразователя при одновременном резервировании всех последующих клиочей 6, задающих генераторов
1 и транзисторов 2, отключаемых в случае выхода их пз строя с сохранением режима стабилизации за счет первых.
Так как форма генерируемых преобразователей напряжений в процессе стабилизации сохраняется прямоугольной, без ее искажения обеспечиваются наилучшие условия выпрямления и фильтрации, пе требующие обязаT0;IblIoI о введения габаритных дросселеп и копдснсаторов, благодаря чему искл1очается зависимость запасаемой в них энергии от тока нагрузки.
Предмет изобретения
Преобразователь — - стабилизатор, содер>кащий задающий генератор, соединенный через регулятор тока с двухтактным усилителем мощности, который включен в первичную обмотку выходного трансформатора. о т л и ч а ющ и и с я тем, что с целью повышения к.п.д., надежности, упрощения фильтрации и уменьшения нагрузочной нестабильности, первичная обмотка выходного трансформатора имеет ряд симметричных и разнопотенциальных относительно средней отпайки выводов, к каждому из которых подключены по схеме двухтактного усиления мощности пары транзисторов и задающие генераторы, в цепи питания которых введены элементы токовой защиты. а силовые электроды ключей подсоединены к объединенным попарно электродам транзисторов и к разделенным входа"I питания задающих генераторов, управляющие электроды подсоединены к разнопотенциальным отводам делителя напря>кения, соединенного с узлом сравнения и шинами первичного источника питания, одна из которых подведена к средней отпайке выходного трансформатора и объединенным входам питания задающих генераторов, а другая шина подведена через регулятор к общим сигнальным вывода I задающих гене50 раторов и через элементы токовой заlциты к объедIIIIelllir электродам пар транзисторов и ключей.
490109
Ь ык
Составитель С. Чернышева
Техред М. Семенов
Редактор В. Левятов
1(орректор T. Миронова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3368/13 Изд. ¹ 1929 Тираж 8б9 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, к1(-35, Раушская наб., д. 45