Стабилизированный преобразовательнапряжения
Патент 817912
Авторы
Стабилизированный преобразовательнапряжения
Иллюстрации
Реферат
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалнстическик
Республик
< ц817912 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено .140579 (21) 2 76 4821/24-0 7
Р1)м. Кл.з с присоединением заявки Но
Н 02 М 3/335
G 05 F 1/64
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 30.0331, Бюллетень Но 12 (53) УДК 621. 316.
722 1(088 8) Дата опубликования описания 300 381
В. Б. Вильнер, М. С. Носовицкий и В. П., Рябинин (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54 ) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве стабилизированного источни ка питания для устройств автоматики .и вычислительной техники.
Известны стабилизированные преобразователи напряжения (1)и (21.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий выйрямитель с фильтром, входом подключенный ко вторичной обмотке трансформатора двухтактного преобразователя на транзисторах, а выходом ко входу измерительно-преобразовательного блока и выходным выводом (2).
Однако известные устройства характеризуются тем, что токи в базовых цепях усилителя мощности или вооб-. ще не изменяются при изменении тока коллектора и коэффициента усиления транзистора, или зависят только от тока нагрузки и не зависят от коэффициента усиления, что вызывает трудности с форсированным закрыти- ем транзистора и ведет к увеличению минимальной паузы между полупе. риодами и увеличению мощности, необходимой для форсированного за- 30 крывания транзистора усилителя мощности, что приводит к снижению КПД стабилизнрованного преобразователя напряжения, а также большая величина базового тока не позволяет работать при малых токах нагрузки.
Цель изобретения — увеличение КПД преобразователя, расширение рабочего диапазона токов нагрузки в сторону малых токов, повышение надежности»
Поставленная цель достигается тем, что выходы измерительно-преобразовательного блока подключены к базам соответствующего транзистора двухтактного преобразователя напряжения через введенные последовательно включенные диод, токоограничительный резистор и регулирующий элемент, а также элемент обратной связи, подключенный первым выводом к коллектору соответствующего транзистора двухтактного преобразователя, вторым к регулирующему элементу, а третьим выводом к его эмиттеру.
При этом элемент обратной связи выполнен в виде диода, одним выводом подключенного к первому выводу элемента обратной связи, другим выводом через резистор, подключенный к катоду
817912 стабилитрона, анод которого подключен к третьему выводу элемента обратной связи, дополнительного транзистора, у которого база подключена через диод к точке соединения катода стабилитрона и резистора, коллектор соединен с анодом стабилитрона и третьим выводом элемента обратной связи, эмиттер подключен ко второму выводу элемента обратной связи, а регулирующий элемент выполнен в виде транзистора, эмиттер которого подключен к выводу регулирующего элемента, соединенного с базой транзистора двухтактного преобразователя, коллектор — к выводу регулирующего элемента, соединенного со вторым выцо15 дом элемента обратной связи непосредственно и через резистор к коллектору этого транзистора.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого стабили- 20 зированного преобразователя напряжения.
Он содержит элементы 1, 2 обратной связи, выполненные в виде диода
3, резистор 4, стабилитрон 5, диод 25
6, транзистор 7, регулирующие элементы 8, 9, выполненные в виде транзистора 10, резистор 11.
Стабилизированный преобразователь напряжения содержит также измеритель.но-преобразовательный блок 12, имеющий ведущий и ведомый автогенераторы
13, 14 с коммутирующими трансформаторами 15, 16, измерительное устройство 17, двухтактный преобразователь напряжения 18, выполненный по полумостовой схеме и содержащий коммутирующие транзисторы 19, 20, в базовых цепях которых имеются выпрямительные диоды 21, 22, токоограничительные резисторы 23, 24, регулирую- 40 щие элементы 8, 9 и схемы форсированного запитания транзисторов 25, 26 выходной трансформатор 27, подсоединенный к выходному выпрямителю и фильтру 28, выходные клеммы 29,30.
Стабилизированный преобразователь напряжения работает следующим образом.
При включении питания измерительно-преобразовательный блок 12 выраба- < тывает двухполярный сигнал типа меандp с паузой на нуле, где величина паузы определяется измерительным элементом 17.
Этот сигнал поступает в базовые цепи транзисторов 19, 20 — двухтактный
55 преобразователь 18, выпрямляется диодами 21, 22 и через токоограничительные резисторы 23, 24 поступает на регулирующие элементы 8, 9, которые ограничивают величину базового Щ тока таким образом, что транзисторы
19, 20 находятся на грани активной области. Это осуществляется путем поддержания коллекторного потенциала транзисторов 19, 20 на границе облас- $5 ти насыщения схемой обратной связи
1, 2. Эти схемы работают следующим образом в один полупериод напряжения.
В момент подачи в цепь управления положительного импульса транзистор 19 включается за конечное время, "в течение которого обратная связью
1 не работает, транзистор 10 открыт и ток в базовой цепи транзистора 19 определяется величиной резистора 23.
Потенциал коллектора транзистора 19
Снижается до величины, определяемой падением напряжения на переходах база — эмиттер транзисторов 7,10, падением напряжения на диодах 3, 6 и резисторе 4. Напряжение коллектор эмиттер транзистора 19 при этом незначительно превышает напряжение в режиме насыщения, т. е. транзистор поддерживается на границе режима насыщения.
Снижение коллекторного потенциала транзистора 19 при уменьшении нагрузки передается на .эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе 7, вызывая уменьшение базового тока транзистора 10, что уменьшает ток базовой цепи, транзистора 19 и последний выходит из режима насыщения.
Аналогичным образом схема работает при повышении потенциала коллектора транзистора 19, вызывая увеличение базового тока транзистора 19.
Диод 3 обеспечивает передачу потенциала коллектора транзистора 19 на базу транзистора 7 и должен выдерживать высокое обратное напряжение. Для защиты перехода коллектор— база транзистора 7 от высокого потенциала в течение времени закрытия диода 3 установлен стабилитрон 5.
После окончания положительного импульса наступает пауза, с началом которой схема фарсированного запирания 25 закрывает транзистор 19.
Второе плечо усилителя мощности 18 работает аналогичным образом.
В результате .этого транзисторы 19, 20 двухтактного преобразователя 18 могут работать с минимальной паузой при нулевом уровне сигнала, так как время рассасывания основных носителей в базовой области сокращается до минимума за счет подачи в базу транзистора 19 необходимого для данного момента тока, зависящего от коэффициента усиления данного экземпляра транзистора и величины тока нагрузки в данный момент. Данная схема позволяет работать в очень широких пределах изменения тока нагрузки, Формула изобретения
1. Стабилизированный rIpeобразователь напряжения, содержащий выпрямитель с фильтром, входом подключен817912 ный ко вторичной обмотке трансформатора двухтактного преобразователя на транзисторах, а выходом ко входу и змерительно-преобразовательного блока и выходным выводом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения КПД преобразователя, расширения рабочего диапазона токов нагрузки в сторону малых токов, повышения надежности, выходы измерительно-преобразовательного блока подключены к базам соответствующего транзистора двухтактного преобразователя напряжения через введенные последовательно включенные диод, токоограничительный резистор и регулирующий элемент, а также элемент обратной связи, подключенный первым выводом к коллектору соответствующего транзистора двухтактного преобразователя, вторым к регулирующему элементу, а третьим выводом к его эмиттеру.
2. Преобразователь по п..1, о т.л и ч а ю шийся тем, что .элемент обратной связи выполнен в виде диода, одним выводом подключенного к первому выводу элемента обратной связи, другим выводом через резистор, подключенный к катоду стабилитрона, анод которого подключен к третьему выводу элемента обратной связи, дополнительного транзистора, у которого база подключена через диод к точке соединения катода стабилитрона и резистора, коллектор соединен с анодом стабилитрона и третьим выводом элемента обратной связи, эмиттер подключен ко второму выводу элемента обратной связи, а регулирующий элемент выполнен в виде транзистора, эмиттер которого подключен к выводу регулирующего элемента., соединенного с базой транзистора двухтактного преобразователя, коллектор — к выводу регулирующего элемента, соединенного с токоограничительным резистором непосредственно, а база - к выводу регулирующего элемента, соединенного со вторым выводом элемента обратной связи непосредственно и через резистор
2О к коллектору этого транзистора.
° Источники информации, принятые во выимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 543112, кл. G 05 F 1/64, 1974.
2, Авторское свидетельство СССР
9 609115, кл. G 05 F 1/64, 1975.
817912
Составитель В. Соловьев /
Редактор A. Власенко Техред Т.Маточка Корректор О.Билак
Заказ 1478/75 Тираж 730 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4