Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

653694

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.02 7 5 (21) 2102227/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— г (51) М. Кл.

Н 02 М 3/335

С 05 F 1/64

Государственный каинтет

СССР аа делам изобретений н еткрытий

Опубликовано25,03.79.бюллетень № 11 (53) УДК621.316..7 2 2. 1 (088. 8) Дата опубликования описания ЬО. 03.79

E. А. Кривешко и Н. Б. Марченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯ iHOE

Изоорстение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве вторичного источника электропитания различных радиоэлектронных устройств.

Известны стабилизированные преобразователи напряжения, содержащие двухтактный инвертор с трансформаторным выходом (1), (2) .

Наиболее близким к изобретению по техническому решcíèþ является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий задающий генератор, усилитель могцности на транзисторах, предварительный усилитель, включенный между выходом задающего генератора и входом усилителя мощности, ключевой элемент на транзисторе, включенный-в питающую цепь предварительного усилителя, измерительно-усилительный узел, входом соединенный с выводами для подключения нагрузки, а выходом — со входом широтноимпульсного модулятора, и вспомогательный источник постоянного напряжения (3).

Недостатком известных преобразователей является отсутствие зашиты транзисторов усилителя мошности от перегрузки во время переходных процессов, возникаюшиx при включении и выключении преобразоватсля.

Цель изобретения — - заццгга транзисторов усилителя могцностп от перегрузки во время переходных процессов. вознпкаюгцих при включении и выключении преобразователя.

Эта цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий задана юший генератор, усилитель мошностп на транзисторах, предварительный усилитель, включенный между выходом задающего генератора и входом усилителя мощности, ключевой элемент на транзисторе, включен-!

5 ный в питаюшую цепь предварительного усилителя, измерительно-усилительный узел, входом соединенный с выводами для подключения нагрузки, а выходом — со входом широтно-импульсного модулятора, н вспомогательный источник постоянного напряже20 ния, введены дополнительный источн1 к постоянного напряжения, включенный встречно вспомогательному источнику постоянного напряжения и защитный транзистор, подключенный эмиттероvl к эмиттерч транзисто653694 стабилизированного преобразователя по10 стоянного напряжения в постоянное представлена на чертеже.

Стабилизированный преобразователь содержит задающий генератор 1, предварительный усилитель 2, усилитель мощности 3, на транзисторах, ключевой элемент 4 íà 15 транзисторе, измерительно-усилительный узел 5; вспомогательный источник постоянного напряжения на диодах 6 и 7 и конденсаторе 8, широтно-импульсный модулятор на транзисторах 9, 10, выпрямитель 11, конденсатор 12 и резисторы 13, 14, 15, 16. Кроме

20 того преобразователь содержит дополни25

ЗО жения питания начинает генерировать задающий генератор 1, синхронизируя работу пред3 ра ключевого элемента, коллектором — — к базе транзистора ключевого элемента, а базой через резистор, соединенный с выходом вспомогательного источника постоянного напряжения и через цепочку из последовательно соединенных стабилитрона и резистора — с выходом дополнительного источника постоянного напряжения.

Принципиальная электрическая схема тельный источник постоянного напряжения на диодах 17, 18, конденсаторе 19 и орган защиты на защитном транзисторе 20; стабилитроне 21 и резисторах 22 и 23. К эмиттеру транзистора 10 широтно-импульсного модулятора подключен опорный стабилитрон 24.

Стабилизированный преобразователь работает следующим образом.

При подаче на входные зажимы напряварительного усилителя и широтно-импульсного модулятора. При этом на выходной диагонали выпрямителя 11 появляются импульсы пилообразной формы. Когда пилообразное напряжение превышает величину напряжения на стабилитроне 24, транзисторы 10 и 4 заперты, а следо8ательHо,напряжение с конденсатора 8 не подается на предварительный усилитель и напряжение на его выходе равно нулю. В момент сравнения пилообразного напряжения с напряжением на стабилитроне 24 открываются транзисторы 10 и 4, а предварительный усилитель подключается к вспомогательному источнику постоянного напряжения. С этого момента начинает протекать ток через тот из транзисторов предварительного усилителя, к базовым цепям которого в данный полупериод приложено открывающее напряжение, снимаемое с задающего генератора. На выходных обмотках трансформатора предварительного усилителя появляется импульс напряжения, длящийся до окончания полупериода напряжения задающего генератора. При этом открыт один из силовых транзисторов усилителя мощности. В следующий полупериод цикл повторяется с той лишь разницей, что открываются другие

4 транзисторы предварительного усилителя и усилителя мощности. Таким образом, на выходе усилителя мощности формируется переменное прямоугольное напряжение с паузой на нуле, которое после выпрямления и фильтрации подается на нагрузку. При увеличении, например, выходного напряжения по какой-то причине происходит уменьшение напряжения на выходе измерительноусилительного узла, в результате чего уменьшается ток транзистора 9 и скорость перезаряда конденсатора 12. При этом момент сравнения пилообразного напряжения с напряжением стабилитрона 24 наступит позже по отношению к началу полупериода.

Следовательно, длительность импульса на выходе усилителя мощности уменьшится таким образом, что выходное напряжение останется неизменным.

При запуске преобразователя, как отмечалось выше, происходит заряд входного конденсатора и конденсатора 8 с конечной скоростью. Вследствие того, что база транзистора 20 через резистор 23 подключена к вспомогательному источнику постоянного напряжения, транзистор 20 открыт и шунтирует переход эмиттер-база ключевого элемента транзистора 4, поддерживая его в закрытом состоянии и препятствуя протеканию тока через транзисторы предварительного усилителя и усилителя мощности. Такое состояние схемы длится до тех пор, пока напряжение на конденсаторах 19 и 8 не достигнет напряжения стабилизации стабилитрона 21, после чего начинает протекать ток по цепи резистор 22, стабилитрон

21, резистор 23. Параметры этой цепи легко могут быть выбраны так, чтобы после включения стабилитрона 21 потенциал базы транзистора 20 стал запирающим. После выключения транзистора 20 становится возможным нормальное функционирование схемы, на работу которой в дальнейшем он не оказывает никакого влияния. Параметры стабилитрона 21 выбираются таким образом, чтобы напряжение на конденсаторе 8 в момент включения стабилитрона 21 было достаточным для обеспечения режима насыщения транзисторов усилителя мощности.

При выключении преобразователя либо в аварийных режимах устройство работает в обратном порядке. При снижении напряжения на конденсаторах 19 и 8 до величины напряжения стабилизации стабилитрона 21 происходит открывание транзистора 20, который выключает транзистор 4 и тем самым снимает питание с предварительного усилителя.

Таким образом, исключается возможность ненасыщенных режимов транзисторов усилителя мощности и обеспечивается защита их от импульсных перегрузок во время включения и выключения преобразователя.

653694

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий задающий генератор, усилитель мощ. ности на транзисторах, предварительный усилитель, включенный между выходом задающего генератора и входом усилителя мощности, ключевой элемент на транзисторе, включенный в питающую цепь предварительного усилителя, измерительно-усилительный узел, входом соединенный с выводами для подключения нагрузки, а выходом — со входом широтно-импульсного модулятора, и вспомогательный источник постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью 15 защиты транзисторов усилителя мощности от перегрузки во время переходных процессов, возникающих при включении и выключении преобразователя, в него введены дополнительный источник постоянного напря- 2î

6 жения, включенный встречно вспомогательному источнику постоянного напряжения, и транзистор, подключенный эмиттером к эмиттеру транзистора ключевого элемента, коллектором — к базе транзистора ключевого элемента, а базой через резистор, соединенный с выходом вспомогательного источника постоянного напряжения и через цепочку из последовательно соединенных стабилитрона и резистора — с выходом дополнительного источника вспомогательного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 278781, кл. G 05 F 1/52, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 420063, кл. Н 02 М 3/32, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 419877, кл. G 05 F 1/64, 1972.

Составитель Л. Мордвинкина

Редактор А. Садомов Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Заказ l303/40 Тираж 856 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4