Стабилизированный конвертор

Стабилизированный конвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскик

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13. 04. 81 (21) 3273004/24-07 t$1) M. Кд с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 05 F 1/64

Н 02 М 3/335

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 151282. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 15. 12.82 (ЗЗ} УДК 621. 316 . 722. 1 (088. 8)

Ю.И.Драбович, И.О.Слесаревский, С.В.Са ко и B.À.Áèáèêoâ

-у " "в

j» й"J

Институт нлектролинаники йи украинской ЕЕР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕРТОР

Изобретение относится к преобра= зовательной технике и может быть использовано для источников вторичного электропитания.

Известен источник стабилизированного постоянного напряжения, используемый в электротехнических установках и приборах в качестве вторичного источника питания, который содержит преобразователь постоянного напряжения в переменное, состоящий иэ последовательно включенных задающего генератора и усилителя мощности, выпрямитель, делитель выходного напряжения и управляющий блок, состоящий иэ усилителя постоянного тока и сравнивающего узла (1 ).

Недостатком этого устройства является то, что транзисторы усилителя мощности не заходят в область насыщения, на них рассеивается значительная мощность.

Известен также стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий автогенератор, источник опорного напряжения, генератор пилообразного напряжения, диодно-транзисторный wary (2).

Однако этот преобразователь характеризуется значительной сложностью и низкой надежностью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является источник стабилизированного напряжения, содержащий двухтактный ключевой автогенератор на транзисторах с выходным трансформатором, вход которого соединен с входными клеммами, а выход через выпрямитель со сглаживающим фильтром — к выходным клеммам, и блок управления, состоящий иэ времязадающего узлаи опорного стабилитрона (3 ).

Однако стабилизация напряжения происходит в результате квантования энергии путем срыва и возбуждения колебаний и последующего интегрирования энергии, поступающей с выхода преобразователя на нагрузку. В преобразователе с параметрическим регулированием выходного напряжения срыв колебаний происходит в результате насыщения трансформатора, время перемагничивания которого пропорционально отклонению напряжения или тока от заданного значения. При насыщении времяэадающего трансформатора., с одной стороны, 981978 бО

65 происходит уменьшение базового .тока открытого транзистора преобразователя, а с другой стороны, — увеличение коллекторного тока того же транзистора на величину тока намагничивания времязадающего трансформатора.

Ток, потребляемый от первичного источника питания в процессе стабилизации, имеет пульсирующий характер.

С увеличением входного напряжения увеличивается частота пульсаций потребляемого тока, à с уменьшением нагрузки — относительное значение амплитуды пульсаций тока. Пульсации потребляемого тока при квантовании энергии присущи данной схеме 15 и являются ее недостатком. Особенно этот недостаток проявляется с увеличением входного напряжения преобразователя и уменьшением нагрузки. При действии обеих факторов од- р(} новременно существенно уменьшается

КПД.

Цель изобретения — увеличение КПД, стабилизированного конвертора. поставленная цель достигается тем,р5 что в стабилизированный конвертор введены управляющая обмотка выходного трансформатора, резистор, конденсатор и вспомогательный выпрямитель, а времязадающий узел выполнен в виде интегрирующей RC-цепи, вход которого подсоединен к управляющей обмотке выходного трансформатора через вспомогательный выпрямитель, а выход, зашунтированный введенным резистором, через опорный стабилитрон подключен к общему базовому резистору транзисторов автогенератора в запирающем транзисторы направлении, при этом общий базовый резистор эашунтирован введенным кон- 4О денсатором.

На чертеже представлена схема стабилизированного конвертора.

Стабилизированный конвертор содержит двухтактный ключевой авто- 45 генератор 1, выходной выпрямитель 2, сглаживающий фильтр 3, выходной трансформатор 4, транзисторы автогенератора 5 и 6, первичные полуобмотки выходного трансформатора 7 и 8, об- 5О мотки обратной связи 9 и 10, вторичную обмотку 11, управляющую обмотку

12, общий базовый резистор транзисторов автогенератора 13, вспомогательный выпрямитель 14, времязадающую 55

RC-цепь 15, резистор 16, опорный стабилитрон 17 и конденсатор 18.

Стабилизированный конвертор работает следующим образом.

При возбуждении колебаний один из транзисторов автогенератора, например 5, — открыт, а транзистор б - закрыт. К первичной полуобмотке 7 выходного трансформатора 4 подключено напряжение источника питания, которое трансформируется во вторичную обмотку 11 и обмотку управления 12. Переменное прямоугольное напряжение со вторичной обмотки

11 подается на выходной выпрямитель 2, сглаживающий фильтр 3 и на выход. Переменное напряжение с управляющей обмотки 12 подается на выпрямитель 14 и через интегрирующую

RC-цепочку 15 и опорный стабилитрон

17 подается на общий базовый резистор

13 транзисторов 5 и 6 автогенератора 1. В цепи управления происходит последовательное преобразование трансформированного переменного прямоугольного напряжения. Это напряжение выпрямляется и подается в базовую цепь транзисторов 5 и б автогенератора 1 в виде импульсов, амплитудное значение которых определяется напряжением открытия стабилитрона

17. Амплитуда и полярность импульсов выбирается из условия надежного запирания транзисторов 5 и 6 автогенератора 1. При запирании транзисторов 5 и 6 срываются колебания в автогенераторе 1. С этого момента времени ток в нагрузке поддерживается за счет накопленной энергии в элементах фильтра Б и С на этапе возбужденного состояния автогенератора. Напряжение на емкости конденсатора 18 и на выходе интегрирующей RC-цепи, шунтированной разрядным резистором 16., — уменьшается. При снижении запирающего напряжения на емкости конденсатора 18 до уровня, при котором выполняется условие возбуждения колебаний в автогенераторе, автогенератор 1 возбудится и на выходе конвертора вновь появится напряЖение. Далее процессы в схеме повторяются.

Среднее значение тока на нагрузке поддерживается за счет автоматического регулирования длительности возбужденного состояния автогенератора.

С изменением входного напряжения изменяется напряжение в управляющей цепи и скорость заряда конденсатора интегрирующей RC-цепи 15 до заданного уровня открытия стабилитрона

17. Следовательно с изменением входного напряжения изменяется длительность работы автогенератора, а количество энергии, поступающей на нагрузку, не изменяется. Причем, пульсации напряжения на нагрузке могут быть снижены дО минимума путем выбора соответствующих постоянных времени LC-цепи фильтра и RC-цепи управления.

Использование новых элементов в цепи управления конвертора снижает потери в устройстве, так как уменьшается потребляемый от первичного источника ток, обусловленный

981978

Формула изобретения

Составитель Е. Финогенов

Редактор М.Товтин Техред М.Коштура Корректор О. Билак

Заказ 9710/67 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пульсациями коллекторного тока в моменты коммутации, а также существенно упрощается узел управления при замене времязадающего трансформатора интегрирующей RC-цепью. данное устройство решает важную задачу по снижению потерь в системе: первичный источник, преобразовательстабилизатор, нагрузка. Предлагаемое устройство значительно проще по сравнению с известными устройствами.

Стабилизированный конвертор, содержащий двухтактный ключевой автогенератор на транзисторах с выходным трансформатором, вход которого соединен с входными клеммами, а выход через выпрямитель со сглаживающим фильтром — с выходными клеммами, и блок управления, состоящий иэ времязадающего узла и опорного стабилитрона, отличающийся.тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, в него введены управляющая обмотка выходного трансформатора, резистор, конденсатор и вспомогательный выпрямитель, а времяэадающий узел выполнен в виде интегрирующей RC-цепи, вход которого подсоединен к управляющей обмотке выходного трансформатора через вспомогательный выпрямитель, а выход, зашунтированный введенным резистором, через опорный стабилитрон подключен к общему базовому резистору транзисторов автогенератора в запирающем транзисторы направлений;

15 при этом общий базовый резистор эашунтирован введенным конденсатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 589673, кл. Н 02 М 3/28, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 672711, кл. Н 02 М 3/335, 1979.

3. Авторское свидетельство С СР

Р 433607, кл. Н 02 М 3/335, 1974.