Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - повышение стабильности выходного напряжения путем расширения диапазона регулирования частоты преобразования и уменьшения уровня пульсаций. Преобразователь содержит транзисторный усилитель мощности 1 с последовательным резонансным контуром 7, через который подключен выходной трансформатор 6, усилитель рассогласования 19, введенные преобразователь 27 напряжения в ток и блок выявления пульсаций 28, которые подключены к входам преобразователя напряжения в частоту 11, выход которого подключен к схеме управления 15 транзисторами усилителя мощности 1. Введение между выходом усилителя рассогласования 19 и времязадающим конденсатором 13 преобразователя 11 напряжения в частоту дополнительного преобразователя напряжения в ток расширяет диапазон регулирования частоты, а выходной сигнал блока выявления пульсаций 28, воздействуя на управляющий вход таймера 12 преобразователя 11, снижает уровень низкочастотных пульсаций, что ведет к повышению стабильности выходного напряжения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

союз соеетсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1У БЛИН (51)5 Н 02 M 3/337

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4222108/24-07 (22) 06.04.87 (46) 15.07.90. Бюп.В 26 (72) P К.Мифтахутдинов (53) 621.314.57 (088.8) (56) Европейский патент Р 0081302 Аl, N.EÄN 1984, У 1, с.. 271 ° (54) СТАБИ1ЫЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано . во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения — повьппение стабильности выходного напряжения путем раипирения диапазона регулирования частоты преобразования и уменьшения уровня пульсаций. Преобразователь содержит транзисторный усилитель мощности 1 с последовательным резонансным контуром 7, через кото„„SU„„15?8?94 . А1

2 рый подключен выходной трансформатор 6, усилитель рассогласования 19, введенные преобразователь 27 напряжения в ток .и блок выявления пульсаций 28, которые подключены к входам преобразователя напряжения в частоту

1 l, выход которого подключен к схеме управления 15 транзисторами усилителя мощности 1. Введение между выходом усилителя рассогласования 19 и время задающим конденсатором 13 преобразователя 11 напряжения в частоту дополнительного преобразователя напряжения в ток расширяет диапазон регулирования частоты, а выходной сигнал блока выявления пульсаций 28,воздействуя на управляющий вход таймера 12 преобразователя 11, снижает уровень низкочастотных пульсаций, что ведет к повышению стабильности выходного напряжения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

l 578794

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано но вторичных источниках электропита-, ния. !

Целью изобретения является повышение стабильности выходного напряжения преобразователя путем расшире- ния диапазона регулирования частоты преобразования и уменьшения уровня 10

-пульс ации .

На чертеже приведена схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения.

Устройство содержит транзисторный 15 усилитель 1 мощности на транзисторах

2 — 5, выходной трансформатор 6,последовательный резонансный контур 7, состоящий из дросселя 8 и конденсатора 9, выпрямитель с фильтром 10, 20 преобразователь 11 напряжения в частоту, включающий таймер 12, времязадающий конденсатор 13, цепь 14 разряда конденсатора, схему 15 управления, источника 16 нестабильного пос- 25 тоянного напряжения, подключенный к входным выводам устройства 17, выходные выводы 18, усилитель 19 рассогласования, соединенный с источником

20 опорного напряжения и делителем на резисторах 21 и 22, включенным параллельно выходу, шунтирующие диоды 23 — 26, вновь введенные преобразователь 27 напряжения в ток, блок

28 выявления пульсаций, включающий, например, конденсатор 29, трансформатор 30 и резистор 31, При этом вновь введенный преобразователь 27 напряжения в ток включен между выходом усилителя 19 и точкой соединения конденсатора 13 и цепи 14 разряда конденсатора, а вновь введенный блок 28 выявления пульсаций входом подключен к входным выводам устройства 17, а выходом — к управляющему входу таймера 12 преобразователя 11 напряжения в частоту.

На чертеже приведен один из вариантов реализации блока 28 выявления пульсаций. В другом варианте блок

28 содержит резистивный делитель, выводы которого образуют вход блока, а средняя точка является выходом блока. В третьем варианте блок 28 содержит диодную оптопару и резистор, причем светодиод последователь55 но с резистором образуют вход блока,, а фотодиод включен между входным выводом.устройства и выходом блока.

Устройство работает следующим образомм.

Транзисторы 2 — 5 переключаются попарно и находятся в открытом состоянии в течение времени, равного полупериоду собственной частоты резонансного контура 7. Пусть в данный момент открыты транзисторы 3 и 4.

В момент прохождения тока через нуль транзисторы 3 и 4 закрываются, а ток под воздействием напряжения на конденсаторе 9 начинает протекать в обратном направлении через диоды 24 и

25 в течение времени паузы, задаваемого схемой управления, В спедующий попупериод открываются транзисторы

2 и 5 и процесс повторяется. Усилитепь мощности может быть пслумостового типа. В этом случае в резонансный контур 7 входят дроссель 8 и два конденсатора 9. Транзисторы 2 и 3 переключаются поочередно, форьы напряжений и токов аналогичны мостовой схеме, только в напряжении на конденсаторах.9 появляется постоянная составляющая, равная половине напряжения источника 16.

Коммутация транзисторов при нулевом токе позволяет уменьшить динамические потери до минимума, предотвратить возможность вторичного прo боя, повысить частоту коммутации, особенно в преобразователях с бестрансформат ор ным входом ..

Переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора 6 преобразуется в выходное постоянное напряжение в выпрямителе с фильтром 10. В усилителе рассогласования 19 происходит сравнение опорного напряжения 20 с напряжением делителя 21,22 Выходной разностный сигнал с выхода усилителя

19 поступает на вход преобразователя напряжения в ток 27, который формирует ток заряда конденсатора 13. Бремя заряда конденсатора 13 задает длительность .паузы между открыванием транзисторов (2,5) и (3,4), а время разряда — длительность открытого сос-. тояния транзисторов (2,5) и (3,4).

Цепь 14 разряда обеспечивает постоянное время разряда конденсатора 13, равное половине собственной частоты резонансного контура, поэтому транзисторы 2 — 5 закрываются при токе, близком к нулю, На первичной обмотке трансформатора 30 выдепяется низнояастотная переменная состанлямБая

1578794

Формула изобретения

1. Стабилизированный преобр азователь постоянного напряжения,содержащий транзисторный усилитель мощности с последовательным резонансным контур ом, чер ез который подключен выходной трансформатор, входные и выходные выводы устройства, схему упр авл ения тр анзисторами усилителя мощности, входом соединенную с выхо-. дом преобразователя напряжения в

Составитель И.Войтович

Редактор А. Долинич Техред Л.Олийнь к Корректор Н.Ревская

Заказ 1921 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 напряжения источника на входных выводах устройства 17, которая поступает со вторичной обмотки трансформатора через резистор 31 на управляющий вход таймера 12, Таким образом, время заряда конденсатора, равное паузе между открытыми состояниями транзисторов, определяется с одной стороны величиной разностного сигнала с выхода усилителя 19, а с другой стороны — величиной напряжения на управляющем входе таймера и изменяется так, чтобы свести к минимуму изменения напряжения и низкочастотную пульсацию на выходных выводах 18 при изменении напряжения источника питания и тока нагрузки. Поскольку время открытого состояния транзисторов

2 — 5 постоянно, а изменяется время паузы, то в преобразователе осуществляется частотноимпульсная модуляция.

Импульсное напряжение с выхода преобразователя 11 напряжения в частоту поступает на вход схемы управле— ния транзисторами 15,которая формирует импульсы управления транзистора— ми 2,5 с фазовым сдвигом на цопупериоде по отношению к транзисторам

3,4. Такое построение устройства обеспечивает широкий диапазон регулирования частоты преобразования,сни— жение низкочастотных пульсаций, что ведет к повышению стабильности выход ног о напр яж ения, частоту, включающего в себя таймер и соединенные с ним времязадающий конденсатор и цепь его разряда, а

5 также усилитель рассогласования, один вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой — через резистивный делитель к выходным выводам устройства, о .т л ич а ющи и с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения путем расширения диапазона регулирования частоты преобразования и уменьшения уровня пульсаций, введены преобразователь напряжения в ток и блок выявления пульсаций, причем пр еобр азов атель напряжения в ток входом подключен к выходу усилителя рассогласования, а выходом — к

20 точке соединения времязадающего конденсатора с цепью его разряда, блок выявления пульсаций входом подключен к входным выводам устройства, а выходом — к управляющему входу таймера.

Ф

2. Преобразователь по п, 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок выявления пульсаций содержит резистивный делитель, выводы которого образуют вход блока, а средняя точка является выходом блока.

3. Преобразователь по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок выявления пульсаций содержит трансформатор, конденсатор и резистор,при35 чем первичная обмотка трансформатора последовательно с конденсатором образуют вход блока, а вторичная обмотка последовательно с резистором является выходом блока.

4. Преобразователь по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что блок выявления пульсаций содержит диодную оптопару и резистор, причем светодиод

45 диодной оптопары последовательно с р ези стором образует вход блока, а фотодиод включен между входным выходом устройства и выходом блока.