Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

Использование: в системах электропитания , предназначенных для электронных устройств, выполненных на цифровых логических микросхемах. Сущность изобретения: стабилизатор содержит силовой и токовый трансформаторы, узел управления, дифференцирующую цепь, выпрямительный , коммутирующий и перемагничивающий диоды, входной, выход.ной и шунтирующий конденсаторы, три резистора , силовой и перемагничивающий транзисторы . Введение в схему двухобмоточного входного дросселя, соответствующим образом связанного с элементами схемы, позволяет улучшить мае со габаритные показатели. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С)

О фь.

Ql

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4844958/07 (22) 02,04,90 (46) 07,03,93. Бюл, ¹ 9 (71) Центральное научно-производственное объединение "Ленинец" (72) Е,П,Волков и Г.В.Сучков (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1597868, кл. G 05 F 1/56, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N. 1700543, кл. G 05 F 1/56, 1989. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в системах электропитания, предназначенных для электронных

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания, предназначенных для электронных устройств, выполненных на цифровых логических микросхемах, микропроцессоров, вычислителей и т,д.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена упрощенная схема предлагаемого устройства.

Предложенный стабилизатор, как и прототип, содержит силовой транзистор 1, коллектор которого соединен с концом первичной обмотки 2 силового трансформатора 3. Эмиттер транзистора подключен к отрицательной шине стабилизатора. Параллельно входу силового транзистора 1 подключен выход узла управления 4, вход .которого подключен параллельно выходноФ

ÄÄ5LJÄÄ 1800450 А1 устройств, выполненных на цифровых логических микросхемах. Сущность изобретения: стабилизатор содержит силовой и токовый трансформаторы, узел управления, дифференцирующую цепь, выпрямительный, коммутирующий и перемагничивающий диоды, входной, выходной и шунтирующий конденсаторы, три резистора, силовой и перемагничивающий транзисторы. Введение в схему двухобмоточного входного дросселя, соответствующим образом связанного с элементами схемы, позволяет улучшить массогабаритные показатели. 1 ил. му конденсатору 5 и через выпрямительный диод 6 параллельно второй обмотке 7 силового трансформатора 3, причем анод выпрямительного диода 6 подключен к началу вторичной обмотки. Начало обмотки перемагничивания 8 через параллельно соединенные шунтирующий конденсатор 9 и разрядный резистор 10 подключено к катоду коммутирующего диода 11, анод которого соединен с общей шиной стабилизатора, Начало токовой обмотки 12 трансформатора тока 13 подключено к началу обмотки активного перемагничивания 8, конец обмотки 12 соединен с коллектором перемагничивающего транзистора 14, эмиттер которого соединен с общей шиной стабилизатора. Параллельно входу перемагничивающего транзистора 14 включена обмотка обратной связи 15, началом к его базе. Переключающая обмотка 16 через ограничи1800450 тельный резистор 17, соединенный с ее кон- перемагничивающего транзистора 14. Дацом, подключена параллельно входудиффе- лее процесс перемагничивания сердечника ренцирующей цепи и резистору перезаряда трансформатора 3 и дросселя 24 идет не за

18.Дифференцирующая цепьсостоитизпо- счет рекуперации энергии в первичную следовательно соединенных конденсатора 5 сеть, а активным перемагничивающим то19 и резистора 20, зашунтированных пуско- ком коллектора перемагничивающего вой обмоткой 21 трансформатора тока 13, транзистора 14. При выходе рабочей точки бмотки 21 соеди- в процессе активного перемагничивания в нен с началом переключающей обмотки 16, нелинейную зону петли гистерезиса серпараллельно конденсатору19дифференци- "0 дечников силового трансформатора и рующей цепи подключендиодперемагничи- дросселя 24 происходит увеличение тока вания22,анодом кначалупусковойобмотки перемагничивания, следовательно и тока

21, Начало первичной обмотки 2 соединено через токовую обмотку 12 трансформатора с обкладкой входного конденсатора 23, а его 13. Число витков этой обмотки рассчитано вторая обкладка соединена с корпусом пре- "5 таким образом, чтобы насыщение сердечниобразователя. ка токового трансформатора 13 предшестВ отличие от прототипа в предлагаемое вовало полному насыщению сердечника устройство введен двухобмоточный вход- трансформатора 3 и дросселя 24, При насыной дроссель 24 с двумя обмотками 25 и 26, щении сердечника трансформатора тока 13 не пе вой обмотки 25 и начало 20 происходит уменьшение напряжения на оби 15 меньшается ток

26 соединены с входом стабилизато- мотке обратнои связи 5, ум второи о м апи ания ра, начало первои о м обмотки 25 подключено к и происходит лавинныи процесс з р

14,Пи началу первичнои силовой силовой обмотки 2, а ко- перемагничивающего транзистора, ри нец обмотки 26 подключен к концу обмотки этом происходит разряд шунтирующего перемагничивания чивания 8. Конденсатор 5 соеди- 25 конденсатора 9 через разрядный резистор нен непосредственно с катодом выпрями- 10. Далее цикл работы стабилизатор а повторяется, Предлагаемое устройство работает сле- Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря введению новых элементов

При открытом регулирующем транзи- 30 и связей обеспечивается работа сердечника сторе 1 происходит передача энергии через силового трансформатора 3 и дросселя 24 силовой трансформатор 3 во вторичную по полному циклу петли гистерезиса, что цепь, образованную вторичной обмоткой 7, позволяет снизить габариты и массу силововыпрямительным диодом 6, сопротивлени- го трансформатора дросселя 24 íà 40%. ем нагрузки, зашунтированным выходным 35 Число витков обмотки перемагничиваконденсатором 5, и накопление энергии в ния выбирается по формуле трансформаторе 3. Одновременно происходит перемагничивание сердечника токового тп трансформатора 13 через пусковую обмотку (Вм箄— В„„,„) Q

21 за счет напряжения, возникающего на 40 переключающей обмотке 16, прикладывае- где в- число витков обмотки перемагничимого к обмотке 21 через диод перемагничи- вания 8, аналогично обмотке 26 дросселя 24; вания 22 и ограничительный резистор 17. UL — напряжение, непосредственно

При закрывании силового транзистора 1 в приложенное к обмотке перемагничивания; первый момент происходит рекуперация ча- 45 Вмакс, Вм„— максимальное и минимальсти энергии, накопленной в трансформато- ное значения индукции сердечника; ре по цепи: шунтирующий конденсатор 9 Q — сечение стали сердечника; и коммут коммутирующий диод 11. Импульс на- Ь вЂ” время перемагничивания. обмотке 1 пряжения на переключающей о мотке 50 При выполнении условия т

16 через ограничивающий резистор 17 50 поступает на вход дифференцирующей коэффициент заполнения может принимать цепи, епи, зашунтированной резистором пе- значения до 0,8, в сочетании с обеспеченирезаряда 18; Импульс, возникающий на вы- ем работы сердечников силового трансфорходе дифференцирующей цепи, вызывает матора и дросселя без подмагничивания это появление отпирающего напряжения на об- 55 позволяет сократить массу и объем устроймотке обратной связи 15, перемагничиваю- ства на 25-30%. щий транзистор 14 приоткрывается, и за Формула изобретения счет работы положительной обратной связи Импульсный стабилизатор постоянного по обмоткам токового трансформатора 13 напряжения, содержащий силовой транзипроисходит лавинный процесС отпирания

1800450

24

2б г

Составитель Е. Волков

Редактор С, Кулакова Техред М, Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1165 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стор, силовой трансформатор с первичной, вторичной, перемагничивающей и переключающей обмотками, выпрямительный диод, узел управления, входной и выходной конденсаторы, коммутирующий диод, шунтиру- 5 ющий конденсатор, разрядный резистор, трансформатор тока с токовой, пусковой обмотками и обмотками обратной связи, диференцирующую цепь, состоящую из конденсатора и резистора, диод перемагни- 10 чивания, резистор перезаряда, ограничительный резистор, перемагничивающий транзистор, причем коллектор силового транзистора соединен с концом первичной обмотки силового трансформатора, эмиттер 15 силового транзистора подключен к общей шине, а к управляющему входу силового транзистора подключен выход узла управления, вход которого включен параллельно выходным выводам, с которыми соединен 20 выходной конденсатор и через выпрямительный диод, вторичная обмотка силового трансформатора, начало обмотки перемагничивания силового трансформатора через параллельно соединенные шунтирующий 25 конденсатор и разрядный резистор подключено к катоду коммутирующего диода, анод которого соединен с общей шиной, начало токовой обмотки трансформатора тока подключено к началу обмотки перемагничива- 30 ния силового трансформатора, а конец соединен с коллектором перемагничивающего транзистора, эмиттером подключенного к общей шине, к управляющему входу перемагничивающего транзистора включена обмотка обратной связи трансформатора тока, началом — к его базе, переключающая обмотка силового трансформатора через ограничительный резистор подключена к входудифференцирующей цепи и параллельно резистору перезаряда резистор дифференцирующей цепи подключен параллельно пусковой обмотке трансформатора тока, при этом конец пусковой обмотки трансформатора тока соединен с началом переключающей обмотки силового трансформатора, а параллельно конденсатору дифференцирующей цепи подключен диод перемагничивания анодом — к началу пусковой обмотки трансформатора тока, между началом первичной обмотки силового трансформатора и общей шиной включен входной конденсатор, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, в него введен силовой двухобмоточный входной дроссель, первая обмотка которого концом подключена к входному выводу, а началом — к началу первичной обмотки силового трансформатора, конец второй обмотки силового входного дросселя подключен к концу обмотки перемагничивания силового трансформатора, а начало соединено с концом первой обмотки силового входного дросселя,