Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

) (72) Авторы изобретения

B, A. Поляков, В. B. Петров и В. Я. Гавриленко

1 (73) Заявитель (64) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано в бесЬ трансформаторных сетевых блоках питания.

Известны стабилизированные преобразователи постоянного напряжения в постоянное $1), (2g.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому ре« эультату к изобретению является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий мостовой усилитель мощности, первые два транзистора которого соединены коллекторами, вторые два - эмиттерами и использованы в качестве транзисторов задающего генератора с переключающим трансформатором с четырьмя вторичными обмотками, две иэ которых соединены с базами указанных транзисторов, в одну из диагоналей мостового усилителя мощ ности включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель с фильтром соединена с выходными выводами, а! другая диагональ мостового усилителя мощности соединена с входными выводами, делитель напряжения, одним выводом coet диненный с эмиттерами двух вторых указанных транзисторов мостового усилите- ля мощности, и блок управления, управляющим входом соединенный с выходными выводами ° Недостаток известного преобразователяа - плохие динамические свойства, определяемые инерционностью индуктивности сглаживающего фильтра, наличие которого в схеме обязательно при широтноимпульсном принципе регулирования напряжения.

Для этого в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения в постоянное, содержащем мостовой усилитель мощности, первые два транзистора которого соединены коллекторами, а вторые два — эмиттерами и использованы в качестве транзисторов задающего генератора с переключающим. трансформатором, имеющим четыре вторичные обмотки, две

6905 из которых соединены с базами указанных транзисторов, в одну из диагоналей мостового усилителя мощности включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель с фильтром соединена с выходными выводами, а другая диагональ мостового усилителя мощности соединена с входными выводами, делитель напряжения, одним выводом соединенный с эмиттерами двух вторых указанных транзисторов мостового усилителя мощности, и блок управления, управляющим входом соединенный с выходными выводами, в качестве блока управления использован стабилизатор напряжения компенсационного типа, входом соединенный с входными выводами, а одним из выходных выводов — с коллекторами двух введенных транзисторных ключей, эмиттер каждого из которых соединен с базой соответствующего из указанных первых двух транзисторов мостового усилителя мощности, а база — с соответствующей из двух вторичных обмоток переключающего трансформатора, первичная обмотка

15

25 которого через введенные развязывающие диоды включена в первую из указанных диагоналей мостового усилителя мощности, а другой вывод делителя напряжения соединен с коллекторами введенных транзисторных ключей, кроме того, с целью зо защиты от короткого замыкания переключающий трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, подключенной через введенный вып рям итель к выходным выводам.

На чертеже приведен стабилизированный преобразователь напряжения, принципиальная схема.

Преобразователь содержит мостовой усилитель мощности, выполненный HB nep35

4о вых двух транзисторах 1-2, соединенных коллекторами, вторых двух транзисторах

3-4, соединенных эмиттерами, и выход45 ной трансформатор 5. Выпрямитель 6 подключен ко вторичной обмотке выходного трансформатора 5, задающий генератор

7 выполнен на вторых двух транзисторах

3-4 с переключающим трансформатором

8 и делитель 9 напряжения. Первичная обмотка 10 переключающего трансформаS0

10 подключена к делителю 9 напряжения.

Компенсационный стабилизатор 13 напряжения входом подключен к зажиму источтора 8 через развязывающие диоды 11-12 подключена к коллекторам транзисторов

3-4 средняя точка первичной обмотки

96

:ника питания, а выходом через транзисторные ключи 14-15 — к базам транзисторов 1-2 мостового усилителя мощности. Делитель 9 напряжения подключен параллельно выходу компенсационного стабилизатора 13 напряжения. Переходы эмиттер-база транзисторов 3-4 и 14-15 подключены ко вторичным обмоткам переключающего трансформатора 8. Дополнительная обмотка 16 переключающего трансформатора 8 через введенный выпрямитель 17 подключена к выходу выпрямителя 6. Компенсационный стабилизатор

13 по цепи управления соединен с выходными зажимами преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение на выходных зажимах преобразователя стабилизируется по замкнутой компенсационной схеме путем изменения падения напряжения на переходах эмиттер-коллектор транзисторов 1-2 мостового усилителя мощности, которые одновременно выполняют функции переключающих и регулирующих транзисторов.

Транзисторы 3-4 мостового усилителя мощности работают в режиме переключенит.

Стабилизация напряжения на выходных зажимах поддерживается за счет компенсационного стабилизатора 13, выходное напряжение которого через транзисторные кл:очи 14, 15 поочередно подается на базы транзисторов 1, 2 мостового усилителя мощности, а эмиттерной нагрузкой этих транзисторов является первичная обмотка трансформатора 5. Таким образом избыточное напряжение гасителя на переходах эмиттер-коллектор транзисторов 3, 2, а на первичной обмотке трансфор-. матора 5 поддерживается стабилизирован ное напряжение. Подключение компенсационного стабилизатора 13 к базам транзисторов 1, 2 позволяет выполнить его маломощным. Коммутация транзисторных ключей 14, 15 осуществляется от вторичных обмоток переключающего трансформатора 8 задающего генератора 7, выполненного на транзисторах 3, 4 по двухтактной схеме. Питание задающего генератора 7 осуществляется от одного из плеч делителя напряженця 9. Параметры целителя 9 выбраны так, чтобы напряжение на первичной обмотке 10 переключак щего трансформатора 8 было меньше, чам на первнчной обмотке трансформатора

5, поэтому первичная обмотка 10 переключающего трансформатора 8 подключена

690596

6 к коллекторам транзисторов 3, 4 через .развязываюшие диоды 11, 12.

Стабилизированное напряжение снимает ся с выходных зажимов, подключенных через выходной выпрямитель 6 ко вторичной обмотке выходного трансформатора 5.

Для зашиты мостового усилителя от короткого замыкания дополнительная обмотка 16 переключающего трансформатора 8 через введенный выпрямитель 17 10 подключен К выходным зажимам, величина напряжения на введенном выпрямителе

17 меньше величины напряжения выходя< го выпрямителя 6, поэтому питание нагрузки осуществляется только от выходного выпрямителя 6. При коротком замыкании на выходных зажимах вторичная обмотка 16 переключающего трансформатс» ра 8 через выпрямитель 17 закорачивает ся, происходит срыв генерапии задающего генератора 7. Транзисторы 3, 4 и

14, 15 закрываются и выход преобразователя о бес точ ива е тся.

Так как в преобразователе все избыточ- ное напряжение гасится на транзисторах

1, 2 мостового усилителя мощности, одновременно роль переключающего и регулирующего элементов, из выпрямителя

30 исключен инерционный элемент — сглаживающий дроссель, Следовательно динамические свойс гва преобразователя определяются быстродействием компенсапионного стабилизатора 13, которое значительно выше чем быстродействие широт но-импульсного модулятора его прототипа. Вместе с тем вторая пара транзисторов усилителя мощности выполняет функпии транзисторов задающего генератора

40 и нет необходимости в дополнительных источниках питания, что упрощает схему преобразователя.

Формула изобретения

1. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное; содержащий мостовой усилитель мошнос50 ти, первые два транзистора которого соединены коллекторами, а вторые — эмич терами и использованы в качестве транзисторов задающего генератора с перею ючающим трансформатором, имеющим четыре вторичные обмотки, две из которых соединены с базами указанных транзисторов, в одну иэ диагоналей мостово-го усилителя мощности включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель с фильтром соединена с выходными выводами, а другая диагональ мостового усилителя мощности соединена с входными выводами, делитель напряжения, одним выводом соединенный с эмиттерами двух вторых указанных транзисторов мостового усилителя мощности, и блок управления, управляющим входом соединенный с выходными выводами, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с пелью улучшения динамических свойств преобразователя, в качестве блока управления исполу зован стабилизатор напряжения компенl саиионного типа, входом соединенный с входными выводами, а одним из выходных выводов — с коллекторами двух введенных транзисторных ключей, эмиттер каждого из которых соединен с базой соответствующего из указанных первых двух транзисторов мостового усилителя мощности, а база - с соответствующей из двух вторичных обмоток переключающего трансформатора, первичная обмотка которого через введенные развязываюшие диоды включена в первую из указанных диагоналей мостового усилителя мощности, а другой вывод делителя напряжения соединен с коллекторами введенных транзисторных ключей.

2. Стабилизированный преобразователь напряжения по п. 1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с пелью зашиты от короткого замыкания, переключающий трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, подключенной через введенный выпрямитель к выходным выводам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

¹ 508883, кл. Н 02 М 7/515, 1974.

2, Авторское свидетельство СССР № 473994, кл. & 05 F 1/64, 1973.

690596

Составитель Л. Леоненко

Редактор Ю. Челюканов Техред М. Петко . Корректор Г. Решетник

Заказ 5978/51 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужтород, ул, Проектная, 4