Стабилизированный конвертор

Стабилизированный конвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А" Н"И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (I I) 655043

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

F i х, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.02.77 (21) 2452784/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М. Кл. Н 02 М 3/335

Государственный комитет (53) УДК 621.314.57 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Г. Ш. Нисман, Н. Г. Алхутов и В. А, Дружченко

Специальное конструкторское бюро «Виброприбор» (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕРТОР

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено в частности в качестве вторичного источника питания.

Извсстныс стабилизированные конверторы (1, 2, 3) обладают либо низкой стабильностью выходного напряжения, либо сложны по схеме.

Наиболее близким по технической сущности является конвертор, который содержит самовозбуждающийся однотактовый инвертор с выходным трансформатором, одна вторичная обмотка которого подсоединена через стабилитрон, зашунтированный конденсатором, к базо-эмиттерному переходу транзистора, эмпттерно-коллекторный переход которого через другую вторичную обмотку связан с выходными выводами, к которым подключен дополнительный конденсатор.

Этот конвертор имеет низкую стабильность выходного напряжения. Нестабильность выходного напряжения может быть вызвана изменением питающего напряжения, температуры, тока нагрузки и дрейфом.

Рассмотрим влияние дестабилизирующих факторов на выходное напряжение преобразователя.

Стабилизация выходного напряжсния в данном преобразователе осуществляется регулированием положительного смещения в базовой цепи транзистора однотактного инвертора и соответственно регулированием времени накопления энергии прп изменении входного напряжения.

Изменение тока нагрузки нарушает оптимально выбранный режим работы регулирующего транзистора, так как напряжение

1р на эмиттере последнего, выбираемое несколько большим напряжения опорного источника, значительно меняется от тока нагрузки. Кроме того, подверженный температурным воздействиям регулирующий тран15 зистор при постоянной нагрузке и постоянном исходном напряжении изменяет величину положительного смещения и соответственно выходное напряжение преобразователя.

20 Причем, следует отметить, что переход на режим накопления энергии в преобразователе начинается при нулевом токе вторичной цепи и ЭДС, равной нулю, и определен случайными токами коллектора транзпсто25 ра однотактного инвертора. Это в свою очередь вызывает нестабильность длительности накопления энергии и соответственно выходного напряжения.

Целью изобретения является уменьшение

30 нестабильности выходного напряжения.

655043

Для этого в стабилизированном конверторе, содержащем самовозбуждающийся однотактный инвертор с выходным трансформатором, одна вторичная обмотка которого подсоединена через стабилитрон, зашунтированный конденсатором к базе-эмиттерному переходу транзистора, эмиттерноколлекторный переход которого через другую вторичную обмотку связан с выходными выводами, к которым подключен накопительный конденсатор, эмиттер подсоединен к одному из выходных выводов, а конец другой обмотки — к другому выходному выводу.

На чертеже приведена принципиальная схема конвертора.

Стабилизированный конвертор содержит транзистор 1, база которого через резистор

2 соединена с одним из выводов обмотки 3 положительной обратной связи, другим концом соединенной с эмиттером транзистора

1 и шиной питания 4. Коллектор транзистора 1 через обмотку 5 подключен к другой шине питания 6. Вторичная обмотка 7 одним концом соединена с выходным выводом 8 и накопительным конденсатором 9, а другим концом соединена с коллектором транзистора 10, база которого соединена со вторичной обмоткой 11 через включенные параллельно стабилитрон 12 и конденсатор

13. Выходной вывод 14 подключен к эмиттеру транзистора 10 и ко второму выводу накопительного конденсатора 9. Обмотки 3, 5, 7, 11 расположены на сердечнике трансформаторор а 15.

Конвертор работает следующим образом.

При подключении к шинам 4 и 6 питающего источника в коллекторной цепи транзистора 1 протекает неуправляемый ток, который, проходя через обмотки 5, вызывает пзмснение магнитного потока в сердечнике трансформатора и индуктирование ЭДС в обмотке 3. Обмотка 3 включена таким образом, что протекающий в базовой цепи ток является открывающим для транзистора 1. Приоткрытие транзистора приводит к увеличению тока в коллекторной цепи, что в свою очередь вызывает увеличение тока цепи базы. Лавинообразное развитие процесса заканчивается, когда транзистор 1 переходит в состояние насыщения.

При этом всс напряжение источника оказывается приложенным к обмотке 5. Закон изменения тока в цепи коллектора транзистора

1 целиком определяется индуктивностью обмотки 5.

Увеличение сопротивления транзистора 1 уменьшает скорость нарастания потока в магнптопроводе, что вызывает изменение направления ЭДС в обмотках. Транзистор

1 переходит в состояние отсечки. Изменение знака напряжения на вторичных обмотках

7 и 11 приводит к тому, что транзистор 10 открывается и напряжение обмотки 7 оказывается приложенным к накопительному

1Г, 20

65 конденсатору 9. Транзистор 10 находится в режиме инверсного включения и через его коллекторный переход протекает обратный ток, равный току нагрузки и току подзаряда конденсатора 9.

Энергия накопления в электромагнитном поле трансформатора передается в нагрузку. Одновременно часть энергии замыкается через открытый переход база-эмиттер транзистора 10 в стабилитроне, обеспечивая параметрическую стабилизацию напряжения на обмотках.

По истечении некоторого промежутка времени накопленная энергия уменьшается на столько, что ЭДС, индуктированная. в обмотках 7 и 11 начинает уменьшаться. При достижении порогового уровня стабилитрона ток через последний падает.

Сопротивление транзистора 10 увеличивается, уменьшая поток в магнитопроводе трансформатора 15, что вызывает изменение направления ЭДС в обмотках, лавинообразное отключение транзистора 10 и лавинообразный переход в состояние насыщения транзистора 1.

Лавинообразный характер переключения двух транзисторов уменьшает время переходного процесса, что практически сводит нестабильность выходного напряжения преобразователя к нестабильности стабилитрона 12, и в случае применения прецезионных стабилитронов может быть очень малой.

Транзистор 1 переходит на режим накопления энергии не вследствии случайных коллекторных токов, как в устройстве — прототипе, а тока в базовой цепи, обусловленного

ЭДС, индуктированной лавинообразным переключением транзистора 10.

Формула изобретения

Стабилизированный конвертор, содержащий самовозбуждающийся однотактный инвертор с выходным трансформатором, одна вторичная обмотка которого подсоединена через стабилитрон, зашунтированный конденсатором, к базо-эмиттерному переходу транзистора, эмиттерно-коллекторный переход которого через другую вторичную обмотку связан с выходными выводами, конвертора, к которым подключен накопительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нестабильности выходного напряжения, эмиттер подсоединен к одному из выходных выводов, а конец другой вторичной обмотки — к другому выходному выводу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2826731, кл. 321 — 2, 1962.

2. Заявка Я понии № 48 — 32 405, кл. 56 А

41, 1972.

3. Исаев Э. А. Полупроводниковые преобразователи напряжения. М., Воениздат, 1962, с. 49, рис. 20.

655043

Составитель Г. Огнев

Корректор Е. Хмелева

Редактор E. Дайн

Текред Н. Строганова

Типография, ир. Сапунова, 2

Заказ 185/10 Изд. № 216 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета по делам изобретений í открытий

113035, Москва, К-35, Раугпская наб., д. 4/5