Стабилизированный преобразователь по-стоянного напряжения b постоянное

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.саид-ву 9 б56162 (22) Заявлено 1602,79 (2) ) 27254 37/24-07

4r

Г

l.-: -"

f; c

1 .

1 (я) м".- к,,.з с присоединением заявки ¹

Н 02 М 3/335

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень Но 12

Дата опубликования описания 3pp 381 (53) ÀÊ 621. 316.

; 722 ° 1(088. 8) (72) Авторы изобретения

Н. А. Толмириди, М. A. Ягупов и Н. Е. Комраков (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника питания.

По основному авт. св. Р-656162 известен стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий силовой выпрямитель с фильтром, подключенный к выходу усилителя мощности, выполненно го по двухтактной трансформаторной схеме на транзисторах, база каждого из которых соединена через резисторы с выводами обмотки управления и через диоды - с выводами запирающей обмотки, и широтно-импульсный модулятор, первый вход которого через цепь обратной связи соединен с выходом, а второй вход через формирователь пилообразного напряжения подключен к выходу задающего генера тора, первый и второй предварительные усилители, выполненные на транзисторах по двухтактной схеме.с выход- 5 ными трансформаторами, на которых размещены соответственно обмотка управления и запирающая обмотка, два селектора импульсов, содержащие по.. две схеьы И, два делителя частотЫ и два инвертора, при этом выходы czaM30

И первого и второго селекторов импуль« сов подключены к базам транзисторов соответствующих предварительных усилителей, выход завлекающего генера-, тора соединен со входом второго делителя частоты непосредственно, а со вхЬдом первого делителя частоты - через первый инвертор, выход широтноимпульсного модулятора подключен к первым входам схем И первого селектора импульсов .непосредственно, а к первым входам схем И второго селектора импульсов — через второй инввр» тор, вторые входы схем И первого и второго селекторов импульсов подключены к выходам соответствующих делителей частоты, а цепи питания предварительных усилителей соединены с выходом введенного вспомогательного стабилизатора :наряжения (1 ).

Однако такой стабилизатор .недостаточно надежен иэ-эа разброса параметров элементов схем, являющихся причиной появления пиков коллекторного тока в транзисторе, что приводит к возрастанию потерь мрщности в транзисторах и трансформаторах.

Цель изобретения — повышение надежности и КПД стабилизированного

817911 преобразователя постоянного напряжения в постоянное.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе выводы запирающих обмоток подключены к база-эмиттерным переходам транзисторов. Усилитель мощнос5 ти через два дополнительных запирающих диода, каждый из которых одним иэ электродов соединен с одноимен ным электродом одного иэ основных запирающих диодов, а другим — с одноименным электродом другого основного запирающего диода.

На фиг. 1 представлен преобразователь принципиальная электрическая схема; на фиг. 2 — временные диаграм- 15 мы токов и напряжений.

Устройство содержит силовой выпрямитель 1 и фильтр 2, подключенный к выходу усилителя мощности, выполненного по двухтактной трансформатор- 20 ной схеме на транзисторах 3, 4, база каждого из которых соединена через резисторы 5, б с выводами 7; 8 обмотки и через диоды 9, 10 с выводами запирающей обмотки 11, 12. широтноимпульсный модулятор 13, первый вход которого через цепь обратной связи .

14 соединен с выходом устройства, а второй вход через формирователь пилообразного напряжения 15 подключен к выходу задающего генератора 16, первый и второй предварительные усилители, выполненные на транзисторах

17, 18 и 19, 20 по двухтактной схеме с выходными трансформаторами 21, 22. на которых размещены соответственно упомянутые обмотки управления 7, 8 и запирающая обмотка 11, 12, два ..селектора импульсов, содержащие по две 23, 24 и 25, 26 схемы И, выходы которых соединены соответственно с 40 базами транзисторов 17, 18 и 19, 20 предварительных усилителей, два делителя частоты 27, 28 и два инвертора 29, 30, вспомогательный стабилизатор напряжения 31. 45

Прй подаче входного напряжения задающий генератор 16 начинает.. вырабатывать последовательность прямоугольных импульсов. Эта последовательность через инвертор 29 посту- щ пает на вход первого делителя частоты 27. С выходов делителя частоты 27 си мается прямая и инверсная последсуательность прямоугольных импуль, сов с частотой, в два раза меньшей частоты работы задающего генератора 16. Эти импульсы поступают на вхо ды схем И 23, 24. На другие входы схем И 23, 24 поступают импульсы с выхода широтно-импульсного модулятора 13. Широтно-импульсный модулятор 60

13 с.помощью пилообразнрго напряжения, поступающего с выхода формирователя пилообразного напряжения

15, преобразует постоянное выходное напряжение, поступающее на его 65 вход по цепи обратной связи 14 в импульсы, длительность которых обратно пропорциональна величине выходного напряжения, а частота равна частоте работы задающего генератора

16. В схемах И 23, 24 происходит сложение импульсов с выходов делителя а частоты 27 с выходными импульсами широтно-импульсного модулятора 13.

На выходах схем И 23, 24 выделяются последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на полпериода частоты работы делителя частоты 27 с длительностью,.равной длительности импульсов с выхода широтно-импульсного модулятора 13. С выходов схем И

23, 24 эти импульсы поступают на базы транзисторов 17, 18, поочередно открывая их на время длительности импульса. На обмотках трансформатора

21 будет формироваться двухполярное напряжение с паузой на "нуле". Снимаемое со вторичных обмоток 7, 8, это напряжение используется для отпирания транзисторов 3, 4 усилителя мощности.

Аналогично первому работает второй селектор импульсов на схемах И 25, 2 б . Зде сь прои сходит сложе ни е импульсов, поступающих с выхода широтноимпульсного модулятора 13 через инвертор 30 с прямой и инверсной последовательностью импульсов, поступающих с выходов второго делителя частоты 28. Запуск второго делителя часто-. ты 2 8 осущест вляет ся импульсами, поступающими непосредственно с выхода задающего генератора 16. В связи с тем, что запуск делителей частоты 27, 28 осуществляется своими фронтами, а между выходом задающего генератора 16 и выходом первого делителя частоты 27 включен инвертор 29, последовательность импульсов д выходов второго делителя частоты 28 будет сдвинута по фазе относительно импульсов с выходов делителя частоты 27 на полпериода частоты работы задающего генератора 16. При этом задний фронт импульсов .с выходов схем И 23, 24 и передний фронт импульсов с выходов схем И 25, 26 формируются одновременно. Импульсы с выходов .схем И 25, 26 поступают на базы транзисторов 19, 20, открывая их на время длительности импульса.

На обмотках трансформатора 22 также будет формироваться двухполярное прямоугольное напряжение с паузой на

"нуле" инверсное по сравнению с напряжением на обмотках трансформатора 21.

Снимаемое со вторичных полуобмоток

11, 12 трансформатора 22, это напряжение через диоды 9, 10 поступает на базы транзисторов 3, 4 и используется для их форсированного эапирания.

Так как на входы схем И 25, 26 напряжение с выхода широтно-импульс о o MoIIvJIHTopB 13 поступает через

817911

Формула изобретения инвертор 30, что при увеличении выходного напряжения длительность импульсов на обмотках трансформатора 21 будет уменьшаться, а на обмотках трансформатора 22 увеличиваться. Тем самым в устройстве осуществляется-одновременная .модуляция отпирающего и запирающего напряжений.

Управляющее напряжение, снимаемое с обмоток 7, 8 поступает через сопротивления 5, 6 на базы транзисторов 1О

3, 4 усилителя мощности. Во время пау. зы между управляющими импульсами на обмотках 11, 12 трансформатора 22 формируется запирающее напряжение.

Диоды 9, 10 и дополнительные запирающие диоды образуют двухполупериодные выпрямители. Напряжение с . помощью выпрямителей 32 и 33 поступает на базы транзисторов 3, 4. Вклю чение выпрямителей 32, 33 между выводами запирающих 11, 12 обмоток и базами транзисторов 3, 4 приводит к тому, что каждый, раз, когда íà обмотках трансформатора 22 формируется запирающее напряжение, оно подается на базы транзистОров 3, 4, чем . g5 обеспечивается поддержание запирающего напряжения на переходах база-эмиттер транзисторов 3, 4 на все время нахождения одного иэ транзисторов 3 или 4 в закрытом состоянии (фиг. 2б). 3О

Это исключает возможность приоткрывания транзисторов 3 или 4 в паузе между управляющими импульсами, что повышает надежность устройства.

Во время формирования паузы в фор- З ме напряжения, снимаемого с обмоток

7, 8 на обмотках 11, 12 формируется запирающее напряжение. Наличие выпрямителей 32, 33 приводит к тому, что это напряжение поступает одновременно на базы транзисторов 3 и 4. Пос-@» ле окончания процесса рассасывания в .запираемом транзисторе, например

3, равные по величине напряжения с выходов выпрямителей 32, 33 прикладываются через равные сопротивления

5, 6 к обмоткам 7, 8 трансформатора

21, полюсом к концу обмотки 7 и началу обмотки 8. В результате через обмотки 7, 8 протекают равные по величине, но противоположно направленные токй, что способствует размагничиванию сердечника трансформатора 21 во время паузы и препятст- вует возникновению постоянной составляющей подмагничивания в сердечнике трансформатора 21 ° Это в свою очередь исключает возможность появления всплесков коллекторного тока в одном из транзисторов 17, 18 и связанных с этим потерь мощности.

Все эти преимущества ведут к увеличению надежности устройства и повышению его КПД.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное по авт. св. 9 656162) о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, в него . введено два дополнительных запирающих диода, причем выводы запирающих об,моток подключены к база-эмиттерным переходам транзисторов усилителя мощности через два упомянутых допол- нительных запирающих диода, каждый из которых одним из электродов соединен с одноименным электродом одно- го из основных запирающих диодов, а другим - с одноименным электродом другого основного запирающего диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 656162, кл. Н 02 N 3/335, 1976.