Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИСАЯИЕ

ИЗОБРЕТЕМ ЙЯ

Союз Советсиик

Социалистическии

Республик (11)524290 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.10,74 (21) 2063886/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

НО2М 3/335

605 Р 1/64

Госудврствоииый комитот

Совета Мииистров СССР оо делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05.08.76Бюллетень № 29 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) (45) Дата опубликования описания 19.10.76 (72) Авторы изобретения

А. Г. Филиппов, Б. А. Горелов, В. Г. Федоров, В. А. Тузов н В, А. Большаков

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно= физический институт (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение может быть использовано в качестве источника питания для различной электронной аппаратуры.

Известны стабилизированные преобразо-, ватели постоянного напряжения с гальвантор ческим разделением входа и выхода, Они содержат регулирующие транзисторы, силовой трансформатор, схему управления регу лнруюшими транзисторами, выпрямитель,; фильтр и цепь обратной связи (1). В цепи обратной связи для гальванического- разде- ления входа и выхода используется транс форматор. Таким образом, схема содержит тто крайней мере два трансфорьфтора и следовательно, имеет значительный вес н габа-. <5 !

pHTbl „

Наиболее близким K предложенному тех ническому решению является стабилиэиро ванный преобразователь постоянного налря;-, жения, с гальваническим разделением входа gg и выхода, содержаший ключевой регулирую-) ший транзистор с трансформатором, перви ная обмотка которого подклточена к коллек, торНой цепи указанного транзистора, а втс ричттая через выпрямитель и фильтр к вы ь

1 ходу преобразователя; цепь обратной связи задвюшнй и управляюший генераторы f2), Сушественным недостатком известного преобразователя является большой вес и габариты, сложность схемы и низкий коэф= фициент полезного действия, так как схема содержит много трансформаторных элемето тов.

Uem предлагаемого изобретения умени шить вес и габариты, повысить к.п,д. эа I

cQGT RcK3IR) HBB Es cxeMKJ преобразователя

Масти трансформаторных элементов.

Зто достигается тем, что выход выпря ителя через резистор, Ьяфференнирутошую епь и блокирутоший диод соединен с базой первого дополнительного транзистора., кол тектор и эмиттер которого соедит ены соот-" ветствен с KoJKKBKTopoM и эми*тером од. ного из транзисторов управляющего генера= тора, выходом подключенного через другую, дЯН1фзренцирующуто цепь и блокируищий диод

J базе второго дополнительного т1мнзиста а, коллектор и эмиттер которого соединоРты соответственно с коллектором и эмитте524290 ром одного из транзисторов задаклцего генератора, причем отрицательные шины глод-t ной и выходной цепей преобразователя сое- динены между собой через конденсатор, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения с гальваническим разделением входа и выхода.

Предлагаемьiii преобразователь состоит 10 из ключевого регулируюшего транзистора 1, в коллекторную цепь которого включен силовой трансформатор 2, схемы управления регулируюшим транзистором 3; выпрямителя, с фильтром 4; эадаюшего генератора-муль- 15 тивибратора 5; управляюшего генератора-муль- тивибратора 6; цепи синхронизации 7 и цепи обратной связи 8. !1епь синхронизации соедине- на с базой транзистора 9, коллектор и эмиттер которого соединены соответственно с коллектором и эмиттером одного иэ транзисторов уп-, равляюшего генератора, а цепь обратной связи соединена с базой второго дополнительного транзистора 1 О, коллектор и эмиттер которого соединены соответственно с коллектором и эмиттером одного из транзисторов задаюшего генератора. Отрицательная шина 1 1 входной цепи присоединена к отрицательной шине 12 выходной цепи через конденсатор 13.

Преобраэсватель =табилизатор работает ЗО следующим образом. При включении питак щего напряжения эадаюший генератор 5 начинает вырабатывать последовательность прямоугольных импульсов, которые через схему управления 3 открывают;и эакрыва-, З5 ют регулпруюший транзистор 1. На первич- ной, а следовательно, и на вторичной обмотках трансформатора 2 формируктся прямоугольные - :" пульсы напряжения, посредством которых через выпрямитель с фильтром 4 4О передается мошность и нагрузка.

В момент появления положительного импульса на выходе выпрямителя через цепь синхронизации 7 и транзистор 9 происходит

45 запуск управляюшего генератора 6. Через некоторое время после этого, определяемое полупериодом колебаний генератора 6, на выходе его формируется положительный пе1 зепад напряжения, который через цепь об- 5О ратной связи 8 и транзистор 10 сбрасывает задаюший генератор 5. Новый импульс йа выходе генератора 5 появится через вре- мя, определяемое полупериодом колебаний генератора 5. Таким образом, благодари взаимной синхронизации генераторов 5 и 6, l, ремя открытого состояния регулируюшего транзистора 1, т. е. длительность положи-! тельного импульса на выходе трансформато .!ра 2, определяется длительностью полупери- 60 ода колебаний управляклцего генератора 6, а длительность паузы между импульсами дли ельностью полупериода колебаний зада» юшего генератора 5. Г!ри этом длительность полупериода колебаний, определяемого генератором 6, зависит от величины выходного напряжения, а именно - с увеличением выходного напряжения длительность полупериода уменьшается. Происходит автоматичес кое регулирование величины выходного напряжения, при котором выходное напряжение поддерживается на заданном уровне.

Лля замыкания контура обратной связи и обеспечения протекания импульсных токов управления (синхронизации генераторов) отрицательная шина 11 входной цепи соединена с отрицательной шиной 12 выходной цепи через конденсатор 13.

Предлагаемое построение схемы преобразователя-стабилизатора, как видно из описа ( ния его работы, позволяет осушествить ре

;,ким стабилизации выходного напряжения без использования для этой цели вспомогательных трансформаторов и оптронов. В то же время обеспечивается полное гальваническоэ разделение первичной и вторичной целей.

Сопротивление утечки между первичной и вторичной цепями определяется сопротивлением изоляции обмоток силового трансформатора и сопротивлениел< утечки конденсаторов обратной связи. Конденсаторы имеют небольшую емкость (100-1000 пф), поэтому сопротивление утечки их велико, Преобразователь, имея один трансформатор, обладает малыми габаритами и весом. В преобразователе имеется возможность передачи энергии намагничивания трансформатора в нагрузку, что обеспечивает высокий коэффициент полезного действия.

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь по стоянного напряжения, содержаший ключевой регулируюший транзистор с трансформатором, первичная обмотка которого подклю1 ) чена к кбллекторной цепи указанного тран зистора, а вторичная через выпрямитель и фильтр — к выходу преобразователя, цепь обратной связи, эадаюший и управляющий генераторы, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов, упрошения схемы и повышения коэффициента полезного действия за счет исключения из схемы преобразователя части трансформатор-:, ных элементов, выход выпрямителя через резистор, дифференцируюшую цепь и блокй руюший диод соединен с базой первого до полнительного транзистора, коллектор и

524290 емиттер которого соединены соответственно с коллектором и эмиттером одного i иэ тран- .зисторов управляющего генератора, выходом подключенного через другую ди@ферен, пирующую цепь и блокирующий диод к базе; второго дополнительного транзистора, коп лектор и змиттер которого соединены соотг

I ветственно с коллектором и эмиттером од, ного из транзисторов задающего генератора, 10

6 причем отрицательные щины входной и вы ,ходной цепей преобразователя соединены между собой через конденсатор.

Источники информации, принитые во вни1. мание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

h 311347, по кл. НО2ВЗ/32 1968 r.

2. патент Франции Ж 1602014 по кл.

С05,j 1964 г.

Редактор T. Каранова

Составитель С. Горбачева

Техред А. Богдан Корректор Д. Мельниченко

Заказ 4986/414 Тираж 882 П одпис иое

IIHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4