Стабилизированный транзисторный конвертор

 

Союз Советских

Соцналистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>748717 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.11.77 (21) 2546998/24-07 с прнсоелинением заявки № (5I )M. Кл.

Н 02 М 3/335

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26 по делам нэобретеннй н открытий

{53) УЛК621.314. . 57 (088.8 ) Дата опубликования описания 17.07,80 (72) Авторы изобретения

B. Д. Марков, В. П. Бердинских и О. Ю. Бурлаков (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ

КОНВЕРТОР

Изобретение относится к области элек- тротехнической промышленности и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитайия радиоэлектрон-ной аппаратуры, различных устройств и систем автоматики с значительно изменяю5 шейся потребляемой электроэнергией.

Известны стабилизированные транзисторные конверторы ll) и 2).

Недостатком конвертора является то, 1О что КПД устройств существенно умень-, шается при изменении нагрузки в широком диапазоне, при отклонении ее от оптимального значения. Наиболее близким по технической сущ15 ности является транзисторный конвертор содержащий усилитель мощности с выходйьтм трансформатором; вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам, входы транзисторов усилителя мощности связаны с широтно-импульсным модулятором, причем в базовые пепи этих транзисторов включен регулирующий элемент, управляющим входом подключенный к выходу дифференциального усилителя, первый вход которого через датчик связан с цепью нагрузки, и второй выход 131.

Недостатком данного устройства является то, что из-аа наличия резисторных датчиков в цепях питания усилителей мощности в значительной степени снижается КПД устройства, рассчитанного иа большую выходную мощность (более нескольких сот ватт) и работу от первичного источника тока с низким (6-12 В) уровнем напряжения.

Бель изобретения — повышение КПД транзисторного конвертора с низким входным напряжением.

Цель достигается тем, что в стабилизированном конверторе, содержащем усилитель мощности с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам, входы транзисторов усилителя мощности связаны с широтно-импульсным модулятором, причем в базо3 7 487 вые цепи этих транзисторов включен регулирующий элемент, управляющим входом, подключенный к выходу дифференциального усилителя, первый вход которого через датчик связан с цепью нагрузки, 5 указанный датчик выполнен в виде дополнительной обмотки трансформатора, выпрямителя и фильтра, а второИ вход дифференциального усилителя подключен к выходным выводам конвертора. 10

На чертеже приведена схема стабилизированного транзисторного конвертора.

Стабилизированный транзисторный конвертор содержит задающий генератор

1, один выход которого соединен с первым входом регулирующего элемента 2. Выход регулирующего элемента соединен с первым входом прерывателя 3, соеди-. ненного своим выходом со входом усилителя мощности 4. Усилитель мощности через одну вторичную обмотку трансформатора, выпрямитель 5, фильтр 6 и .через дополнительную обмотку трансформатора, BbIIIpH MHTeIIb 7, фильтр 8 Cce+HHBII cc входами дифференциального усилителя 9, выход которого соединен со вторым входом регулирующего элемента 2, Выход фильтра 6 соединен с одним входом широтно-импульсного модулятора 10, другой вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора 1, а выход модулятора со вторым входом прерывателя

3.

При подключении к первичном источник 35 ку тока транзисторный конвертор переводится в динамический режим работы, при этом импульсы прямоугольной формы высокой частоты с задающего генератора

1 поступают в широтно-импульсный моду. лятор 10. На другой вход его поступает напряжение с выхода фильтра 6. В широтно-импульсном модуляторе 10 по этим двум напряжениям формируется

ПОследОВательнОСГЬ импульсОв с эаданнОи 45 частотой и изменяющейся длительностью.

Сформированные по длительности импульсы поступают на один из входов прерывателя 3. Прерыватель 3, отпираясь на время, равное длительности импульсов, поступаюших с широтно-импульсного модулятора 10 подает импульсы управления в базы транзисторов усилителя мощности 4. С основного выхода усилителя мощности 4 снимается напряжение прямоугольной формы, которое далее выпрямляется, фильтруется узлом 6 и подается на выход транзисторного конвертора, а также на вход широтно-импульсного мо17 Ф дулятора 10. Таким образом обеспечивается Отрицательная обратная ca@ah по напряжению, а следовательно стабилизация выходного напряжения за счет автоматического регулирования длительности управляющих импульсов.

При отклонении выходной мощности конвертора от оптимального значения дополнительно осуществляется обратная связь с помощью дифференциального усилителя 9, на один вход которого поступает сигнал с дополнительной обмотки трансформатора усилителя мощности 4 через выпрямитель 7 и фильтр 8. На другой вход дифференциального усилителя 9 подается стабильное напряжение с выхода конвертора, которое является дчя дифференциального усилителя опорным напряжением. Сигнал рассогласования с дифференциального усилителя 9 поступает на регулирующий элемент 2, на основной вход которого поступает переменное нап« ряжение прямоугольной формы с задающего генератора 1, Однополярные импульсы разной амплитуды (a зависимости от сит нала рассогласования) с выхода узла.

2 через прерыватель 3 поступают в базовые цепи транзисторов усилителя мощности 4, т.е. для обеспечения высокого.КПД устройства во всем диапазоне изменения нагрузки конвертора введено дополнительное регулирование амплитуды управляющих импульсов в зависимости от величины нагрузки. Автоматическое регулирование амплитуды управляющих импульсов обеспечивает оптимальный рережим работы усилителя мощности 4.

Этот режим обеспечивается в транзисторном конверторе тем, что с уменьшением выходной нагрузки из-аа влияния внутреннего сопротивления узлов 4„ 5, 6 уменьшается длительность управляющих импульсов (так как при этом первоначально возрастает напряжение на выходе основного фильтра 6, срабатывает отрицательная обратная связь по напряжению для обеспечения стабилизации выходного напряжения), и, как следствие, уменьшается напряжение на выходе выпрямителя 7 и фильтра 8, не охваченных Отрицательной обратной связью по напряжению. Благодаря этому на выходе дифференциального усилителя 9 появляется сигнал рассогласования, который подзапирает регулируемый элемент 2. Последний уменьшает амплитуду выпря мленного напряжения, поступающего далее через прерыватель

3 в базовые цепи усилителя мощности

Стабилизированный транзисторный конвертор, содержащий усилитель мощности с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам, входы транзисторов усилителя мощности связаны с широтно-импульсным модулятором, причем в базовые цепи этих транзисторов включен регулирую5 7487 17 6

4 и тем самым обеспечивает необхо- ший элемент, управляющим входом поддимую для данной выходной мощности ключенный к выходу дифференциального оптимальную величину входного (базо- усилителя, первый вход которого через вого) тока, а следовательно, и максималь-, датчик симан с цепью нагрузки, и второй ный КПД конвертора по всему диапазону ввыыххоодд, отличающийся тем, изменения выходной мощности. что, с целью увеличения КПД указанный датчик выполнен в виде дополнительной обмотки трансформатора, выпрямителя

Фор мула изобретения и филвгра, а второй вход подключен к щ выходным выводам конвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

¹ 288063, кл. G 05 F 1/10, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 505097, кл. Н 02 М 3/335, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2038598/07,. кл. Н 02 М 7/537, 1974.