Стабилизированный преобразователь постоянногонапряжения

 

истт ентно-тexнyч-о,.т, библиотека МЬЬ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

280632

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21d>, 12/04

Заявлено 27.11.1969 (Xo 1306123/26-9) с присоединением заявки Ко

Приоритет

Опубликовано 03.1Х.1970. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 20.Х1.1970

Комитет по аелам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Н 02m 3/22

G 05(1/46

УДК 621,314.57 (088.8) Авторы изобретения

P. А. Чертова и Е. Е. Михайлов

Заявитель

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕН ИЯ

Известны стабилизированные преобразователи напряжения, содержащие устройство с автогенераторной обратной связью и с переменной скважностью генерируемого напряжения, определяемой схемой обратной связи.

Предлагаемый преобразователь отличается от известных тем, что трансформатор блокинг-генератора Lûïîëíåí с дополнительной обмоткой, связанной с эмиттером регулирующего транзистора через диоды и со средним выводом первичной обмотки.

Благодаря этому обеспечивается использование в качестве регулирующего элемента транзистора с малым предельно допустимым обратным напряжением перехода база — эмиттер.

1-та чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Регулирующим элементом преобразователя является мощный транзистор 1, работающий в ключевом режиме по схеме блокинг-генератора. Трансформатор 2 блокинг-генератора одновременно выполняет функции магнитного накопителя энергии. On содержит коллекторную обмотку 8, базовую обмотку 4, обмотку 5 обратной связи, нагрузочную обмотку б, дополнительную обмотку 7. Конденсатор 8 является конденсатором блокинг-генератора.

Транзисторы 9 н 10 управляют транзистором 1 и включены по составной схеме. Сопротивление 11 задает ток в базу транзистора !О, а сопротивление 12 ограничивает коллектор5 ный ток этого транзистора. Диод 18 предотвращает протекание запускающего тока при подаче питания на схему через переход база — коллектор транзистора 9 к минусу источника питания. Диод 14 компенсирует нулевой

10 ток коллектора транзистора 10. Выходной фильтр, состоящий из конденсатора 15 и диода 1б, работает на нагрузку 17. Диод 18 выпрямляет напряжение выброса, подаваемое на сравнение с источником опорного напряже15 ния, которым является стабилитрон 19. Конденсатор 20 является конденсатором фильтра.

Диоды 21 и 22 отключают дополнительную обмотку 7 трансформатора 2 во время формирования блокинг-импульса, а также предот20 вращают протекание запускающего тока при подаче питания на схему через дополнительную обмотку к минусу источника питания.

Работает предлагаемая схема следующим образом.

25 Входное постоянное напряжение, меняющееся по величине, поступает через регулирующий транзистор на обмотку 8 трансформатора 2. Транзистор 1 работает в ключевом режиме по схеме блокинг-генератора. В базовой

30 обмотке 4 трансформатора 2 нпдуктируется

280632 напряжение, удерживающее транзистор 1 в откры том состоянии.

Во время формирования импульса блокинггенератора дополнительная обмотка 7 отключена благодаря диодам 21 и 22. Ток колекторной обмотки 8 линейно возрастает во времени. Как только ток коллекторпой обмотки

8 достигнет определенной максимальной величины, базового тока транзистора 1 станет недостаточно для поддержания блокинг-процесса, и транзистор 1 начнет запираться по базе. Начинается формирование выброса.

К моменту окончания блокинг-процесса ток, текущий в обмотке 8, достигнув максимума, резко прекратится. Магнитный поток в трансформаторе 2 не может скачкообразно исчезнуть, поэтому в нагрузочной обмотке б во время паузы (выброса) возникает ток, который через диод 1б поступает в нагрузку 17.

Таким образом, в отличие от известных блокинг-генераторов, в которых длительность паузы между следующими один за другим импульсами блокинг-генератора определяется времязадающей КС-цепочкой, в описываемом блокинг-генераторе длительность паузы определяется временем разряда тока индуктивности нагрузочной обмотки б на нагрузку 17.

Beëë÷èHà накапливаемой энергии зависит от частоты коммутации ключа и от соотношения длительности сосгояний «замкнуто» и «разомкнуто». Выдаваемое обмоткой 5 обратной связи напряжение выпрямляется диодом 18 во время выброса и сравниваегся с напряжением источника опорного напряжения — стабилитрона 19. Напряжение рассогласования подается через усилитель обратной связи (транзисторы 9 и 10) на базу транзистора 1 и управляет частотой коммутации ключа, К.п.д. преобразователя зависит только от качества примененных деталей и практически не зависит от диапазона входных напряжений, Напряжение, запирающее транзистор 1 во время выброса, подается с дополнительной обмотки трансформатора. Величина напряжения запирания равна разности напряжений на дополнительной обмотке во время выброса и падения напряжения на диодах 21 и 22 и выбирается меньшей, чем предельно допустимое обратное напряжение перехода база— эмиттер транзистора 1. Таким образом, в описываемой схеме можно применять в качестве регулирующего транзистор с любым предельно малым обратным напряжением перехода база — эмиттер.

Поскольку по принципу действия схемы напряжение выброса стабильно при изменениях входного напряжения, то и напряжение запирания, формируемое дополнительной обмоткой, также стабильно.

15 Конденсатор 8 служит для обеспечения лавинообразного процесса формирования фронтов импульса, генерируемого блокипг-генератором.

Применение сразу двух диодов 21 и 22 необходимо для предотвращения шунтирования цепью дополнительной обмотки перехода база — эмиттер транзистора 1 во время запуска схемы при ее включении. Если транзистор 1 кремниевый, то диоды 21 и 22 должны быть

25 также кремниевые. При малых запускающих токах напряжение открывания двух диодов, соединенных последовательно больше, чем напряжение открывания перехода база — эмиттер транзистора.

Предмет изобретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, коллектор которого на35 гружен на среднюю обмотку трансформатора блокпнг-генератора, а база — на средний вывод первичной обмотки этого же трансформатора, отличающийся тем, что, с целью использования в качестве регулирующего элемента

40 транзистора с малым предельно допустимым обратным напряжением перехода база — эмиттер, трансформатор выполнен с дополнительной обмоткой, одним из своих выводов подключенной к среднему выводу первичной об45 мотки, а другим через переход анод — катод последовательно соединенных диодов — к эмиттеру регулирующего транзистора.

280632

Составитель Рубинчйк

Техред А. А. Камышникова Корректор H. Л. Бронская

Редактор Т. 3. Орловская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3338/13 Тираж. 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5