Преобразователь-стабилизатор постоянного напряжения

Преобразователь-стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с союзн )

О П И C А Н И:Е..(1 ) 788093, ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респу6пик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 l ) Дополнительное к а вт. с вид-ву (22) За я влсно 14.02.79 (21) 2724089/24-07 с присоединением заявки Пй. (51)М. Кд.

G 05 F 1/56

G 05 F 1/64

Государстеенный комитет (28) Приоритет

Опубликовано 15.12.80. Бюллетень лй 46 (53) УДК621.316 .722.1 (088.8) по делам нзооретений и открытий

Дата опубликования описания 15.12.80 (72) Авторы изобретения

В, М. Сазонов, А. Я. Hcaes, В. Г. Кривич и И. И. Давыдов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ-СТАБИЛИЗАТОР

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам питания электронной аппаратуры.

Известен преобразователь- стабилизатор постоянного напряжения, содержащий задающий

5 генератор с трансформатором, управляющая обмотка которого через резисторы подключена к базам транзисторов усилителя мощности с трансформатором, выходные обмотки которого соединены с силовым и вспомогательным выпряt0 мителями, последний из которых подключен к широтно-импульсному модулятору (ЙИМ), соединенному через транзисторный ключ со средней точкой запирающей обмотки трансформатора задающего генератора, связанной через диоды, с базами транзисторов усилителя мощности (1}.

Его недостатком является большое число обмоточных деталей, препятствующее снижению массы и объема.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому преобразователь-стабилизатор постоянно о напряжения, содержащий задающий генератор, лолключенный к входным клеммам, выходы которого îñëèíåíû с базами транзнсторов усилителя мощности с трансформатором, выходная обмотка которого через мостовой выпрямитель подключена к выходным клеммам, шунтированным конденсатором, и ШИМ (2).

Некоторое улучшение массо-объемных показателей известного устройства достигается за счет увеличения частоты преобразования и соответствующего уменьшения размеров реактивных элементов, однако частота преобразования ограничена падением КПД задающего генератора и преобразователя-стабилизатора в целом.

Кроме того, для сглаживания пульсаций выпрям. ленного напряжения на выходе известного преобразователя-стабилизатора необходимо применять интегрирующий LC-фильтр, что также ухудшает массо-объемные показатели.

Цель изобретения — улучшение массо-объемных показателей преобразователя-стабилизатора постоянного напряжения.

Цель достигается тем, что в него введены два диода и дроссель, обмотка которого имеет среднюю точку, а мостовой выпрямитель выполнен на двух диодах и двух транзисторах, причем выходная обмотка трансформатора уси3 78809 лителя мощности через диоды мостового выпрямителя соединена с первой выходной клеммой, а через коллектор-эмиттерные переходы транзисторов мостового выпрямителя с крайними выводами обмотки дросселя, подсоединенными через введенные диоды к первой выходной клемме, средний вывод обмотки дросселя подключен ко второй выходной клемме. ШИМ

° соединен с входами с выходными клеммами и выходной обмоткой трансформатора, а выходами с управляющими электродами двух транзисторов мостового выпрямителя.

С целью уменьшения времени переключения транзисторов усилителя мощности, задающий генератор содержит мультивибратор, триггер со счетным входом, дифференциальную цару р-и-р 1транзисторов, три и-р-и транзистора,. два диода, стабилитрон и шесть резисторов, причем эмиттеры дифференциальной пары р-и-р транзисторов через первый резистор подключены 20 к первой входной клемме, коллекторы — к выходам задающего генератора и через коллектор-эмиттерные переходы, соответственно первого и второго и-р-и транзисторов, ко второй входной клемме, база первого р-и-р транзисто- 25 ра дифференциальной пары через стабилитрон подключена к первой, а через второй реэисторко второй входной клемме, база второго р-и-р транзистора дифференциальной лары соединена следующим образом: через два встречно-парал- 30 лельно включенных диода — с базой первого р-и-р транзистора, через третий резистор— с первой входной клеммой и через последовательно включенные коллектор-эмиттерный переход третьего и-р-и транзистора и четвертый резистор — со второй входной клеммой; триггер счетным входом подключен к выходу мультивибратора, первым выходом непосредственно к базе третьего и-р-и транзистора и через пятый резистор к базе первого п-р-и транзистора, а вторым выходом через шестой резистор к базе второго и-р-и транзистора, На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобраэователястабилиэатора постоянного напряжения. 45

Преобразователь-стабилизатор содержит задающий генератор 1, выходы которого подключены к базам и-р-и транзисторов 2 усилителя мощности с трансформатором 3, выходная обмотка которого соединена через диоды 4 с первой выходной клеммой 5, эмиттерами транзисторов 6 мостового выпрямителя и входами широтно-импульсного модулятора 7, другие входы которого подключены к первой и второй выходным клеммам 5 и 8, связанным с нагруз5S кой 9, эашунтированной конденсатором 10, а выходы — к базам транзисторов 6, коллекторы которых через полуобмотки дросселя 11 подключены к второй выходной клемме 8, 3 4 а через диоды !2 — к первой выходной клемме 5.

Задающий генератор 1 содержит дифференциальную пару р-и-р транзисторов 13 и 14, эмиттеры которых через резистор 15 подключены к первой входной клемме, коллекторы— к выходам задающего генератора и.через переходы коллектор-эмиттера соответствующих и-р-и транзисторов 16 и 17 к второй входной клемме, база транзистора 13 подключена через стабилитрон 18 к первой и через резистор

19 ко второй входным клеммам, база транзистора 14 через резистор 22 с первой и через резистор 19, последовательно включенные колJIoKTop-эмиттерный переход транзистора 23 и резистор 24 — со второй входной клеммой, а через диоды 20 и 21 — с базой транзистора13.

База транзистора 23 через резистор 25 соединена с базой транзистора 16 и с одним выходом триггера 26, другой выход которого через резистор 27 подключен к базе транзистора 17.

Счетный вход триггера 26 подсоединен к выходу мультивибратора 28, Преобразователь- стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

Симметричный сигнал с выходов триггера

26 управляет открытием и-р-и транзисторов

16 и 17, и через транзистор 23 — закрытием соответствующих им р-и-р транзисторов 13 и 14> коллекторный ток которых, определяемый падением напряжения на стабилитроне 18 и величиной резистора 15, поочередно открывает транзисторы 2 усилителя мощности. Включение транзисторов 2 ограниче лым базовым током и обеспечение быстрого рассасывания базового заряда через коллектор-эмиттер открытого п-р-и транзистора позволяют свести к минимуму время их переключения и повысить частоту работы преобразователя. Прямоугольные импульсы напряжения с выхода вторичной обмотки трансформатора 3 поступают на выпрямительный мост, образованный диодами 4 и транзисторами 6. Широтно-импульсный модулятор 7 управляется временем включения ключевых транзисторов завершения процесса нарастания напряжения на эмиттере одного иэ них (окончание процесса переключения транзисторов усилителя мощности), а время выключения определяется величиной напряжения на выходе 8 преобразователя- стабилизатора.

С помощью диодов 12 в полуобмотках дросселя 11 поддерживается режим постоянного тока, а так как полуобмотки дросселя включены встречно, то насыщение его сердечника постоянным током не происходит, что позволяет уменьшить в два раза сечение сердечника дросселя, соответственно и его габариты, по сравнению с дросселем, используемым в обычном однофазном

t -С-фильтре.

788093

Формула изобретения

1, Преобразователь-стабилизатор постоянного напряжения, содержащий задающий генератор, подключенный к входным клеммам, выходы которого соединены с базами транзисторов усилителя мощности с трансформатором, выходная обмотка которого через мостовой выпрямитель подключена к выходным клеммам, зашунтированным конденсатором, и широтно-импульсный модулятор, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью улучшения массообъемных характеристик, в него введены два диода и дроссель, обмотка которого имеет среднюю точку, а мостовой выпрямитель выполнен на двух диодах и двух транзисторах, причем выходная обмотка трансформатора усилителя мощности через диоды мостового вьь прямнтеля соединена с первой выходной клеммой, а через коллектор-эмиттерные переходы 20 транзисторов мостового выпрямителя с крайними выводами обмотки дросселя, подсоединенными через введенные диоды к первой выходной клемме, средний вывод обмотки дросселя подключен к второй входной клемме, широтно- 2s импульсный модулятор соединен входамн с выходными клеммами и выходной обмоткой трансформатора, а выходами с управляющими электродами двух транзисторов мостового выпрямителя. ЗО

2. Преобразователь-стабилизатор по п. 1, о т л. и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени переключения транзисторов усилителя мощности, задающий генератор содержит мультивибратор, триггер со счетным входом, дифференциальную пару р-п-р транзисторов, три и-р-и транзистора, два диода, стабилитрон и шесть резисторов, причем эмиттеры дифференциальной пары р-и-р транзисторов через первый резистор подключены к первой входной клемме, коллекторы — к выходам задающего генератора и через коллектор-эмнттерные переходы, соответственно первого и второго и-р-п транзисторов, к второй входной клемме, база первого р-и-р транзистора дифференциальной пары через стабилитрон подключена к первой и через второй резистор — ко второй входной клемме> а база второго р-и-р транзистора дифференциальной пары соединена через две встречно-параллель но включенных диода с базой первого р-п-р транзистора, через третий резистор — с первой входной клеммой и через последовательно включенные коллектор-эмиттерный переход третьего и-р-и транзистора и четвертым резистор — со второй входной клеммой, триггер счетным входом подключен к выходу мультивибратора, первым выходом непосредственно к базе третьего п-р-и транзистора и через пятый резистор к базе первого и-р-п транзистора, а вторым выходом через шестой резистор — к базе второго и-р-п транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР Х 491941, кл. G 05 F 1/64, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР No 519692, кл. G 05 F 1/65, 1976.

788093

Составитель Ю. Опадчий

Техред И, Асталош

Редактор Ф, Муха

Корректор М. Вигула

Заказ 8351j56 Тираж 956

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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