ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ Российский патент 1997 года по МПК H02M3/335 

Описание патента на изобретение RU2095928C1

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при преобразовании напряжения постоянного тока с одним уровнем напряжения в постоянный ток с другим уровнем напряжения с промежуточным преобразованием в переменный ток, например для питания электронно-оптических преобразователей в приборах ночного видения.

Известны преобразователи постоянного напряжения в постоянное, содержащие коммутирующий транзистор, трансформатор, выпрямляющие и сглаживающие элементы выходного напряжения трансформатора [1-5]
Наиболее близким к заявляемому является преобразователь [6] который содержит транзистор, эмиттер которого соединен с положительным полюсом источника питания, трансформатор, имеющий две первичные и одну выходную обмотки, причем коллектор транзистора соединен с началом первой первичной обмотки, отрицательный полюс источника питания соединен с концом первой первичной обмотки трансформатора и через первый резистор с началом второй первичной обмотки, а положительный полюс источника питания через второй резистор подключен к началу второй первичной обмотки, база транзистора соединена с концом второй первичной обмотки, а начало выходной обмотки последовательно соединено с выпрямляющим диодом, после которого параллельно выходным клеммам подключен сглаживающий конденсатор. Данный преобразователь на выходной обмотке трансформатора имеет непрерывный сигнал переменного тока и даже на холостом ходу потребляет значительную энергию от источника питания.

Задачей данного изобретения является значительное увеличение срока службы батарейки источника питания.

Технический результат, снижение потребляемого тока в 2 3 раза, достигается за счет получения на выходной обмотке трансформатора импульсного напряжения.

Сущность изобретения заключается в том, что преобразователь напряжения постоянного тока в постоянный содержит источник питания, положительный полюс которого соединен с эмиттером транзистора, трансформатор, имеющий две первичные и одну выходную обмотки, причем коллектор транзистора соединен с началом первой первичной обмотки, конец которой подключен к отрицательному полюсу источника питания, который через резистор соединен также с началом второй первичной обмотки и с эмиттером транзистора, база которого подключена к концу этой обмотки, а начало выходной обмотки трансформатора последовательно соединено с выпрямляющим диодом, после которого параллельно выходным клеммам подключен сглаживающий конденсатор, и в отличие от известного в базовую цепь транзистора введен резистор, а параллельно ему RC-звено, состоящее из конденсатора и резистора, а в цепь эмиттера подключен второй конденсатор, второй вывод которого подключен к началу второй первичной обмотки.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 графики напряжения на выходной обмотке: a трансформатора, б трансформатора без введения в базовую цепь дополнительных элементов.

Преобразователь напряжения постоянного тока в постоянный на фиг. 1 содержит источник питания с положительным полюсом 1 и отрицательным полюсом 2, причем положительный полюс 1 соединен с эмиттером транзистора 3, трансформатор 4 имеет три обмотки, две из них первичные 5 и 6 и одна выходная 7, коллектор транзистора 3 соединен с началом первичной обмотки 5, конец которой подключен к отрицательному полюсу 2 источника питания, резистор 8 одним концом также подключен к полюсу 2 источника питания, а вторым к началу обмотки 6 трансформатора 4, сюда же подключен конденсатор 9, второй вывод которого подключен к эмиттеру транзистора 3, база которого через резистор 10 подключена к концу первичной обмотки 6 трансформатора 4, параллельно резистору 10 подключено RC-звено из конденсатора 11 и резистора 12, начало выходной обмотки 7 трансформатора 4 последовательно соединено с выпрямляющим диодом 13, после которого, параллельно выходным клеммам подключен сглаживающий конденсатор 14.

Преобразователь работает следующим образом. При подаче на вход преобразователя напряжения питания постоянного тока базовый ток транзистора 3 протекает по цепи: конденсатор 11, резистор 12, обмотка 6, резистор 8. Транзистор при этом приоткрывается, и в обмотке 5 протекает его коллекторный ток, вследствие чего в обмотке 6 наводится ЭДС, которая, перезаряжая конденсатор 9, способствует еще большему открытию транзистора. Происходит близкое к лавинному процессу нарастание тока в обмотке 5. Транзистор приходит в состояние насыщения и к обмотке 5 прикладывается почти полное напряжение питания. По мере перезаряда конденсатора 9 базовый ток транзистора уменьшается, транзистор призакрывается, напряжение на обмотке 5 уменьшается, напряжение на обмотке 6 уменьшается, напряжение на конденсаторе 9 восстанавливается в прежней полярности, и процесс повторяется. В результате, на выходной обмотке 7 трансформатора 4 вырабатывается синусоидальное напряжение, которое впоследствии выпрямляется диодом 13 и сглаживается конденсатором 14. Преобразователь генерирует синусоидальное напряжение до тех пор, пока не зарядится конденсатор 11 до напряжения, близкого к напряжению источника питания, положительной полярностью, приложенной к базе (конденсатор 11 заряжается за несколько периодов колебания преобразователя), колебания преобразователя срываются, конденсатор 11 разряжается по цепи резистор 10 - резистор 12, и процесс повторяется. То есть преобразователь генерирует синусоидальное напряжение импульсно ("пачки" колебаний) (фиг. 2, а). Частота генерации импульсов зависит от номиналов конденсатора 11 и резисторов 10, 12. При этом потребляемый ток от источника питания в 2 3 раза меньше по сравнению с тем, когда база транзистора присоединена непосредственно к обмотке 6, т.е. отсутствует цепь конденсатор 11 резисторы 10, 12. Генератор при этом генерирует синусоидальное напряжение непрерывно (фиг. 2, б).

При использовании преобразователя совместно с умножителем напряжения для питания электронно-оптического преобразователя, который является нагрузкой, близкой к режиму холостого хода, импульсный режим работы преобразователя достаточен для поддержания номинального напряжения питания ЭОПа.

Похожие патенты RU2095928C1

название год авторы номер документа
ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 1990
  • Мельников О.Н.
RU2016482C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫМ СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1990
  • Мельников О.Н.
RU2016481C1
УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ 1995
  • Котов Л.Н.
  • Воробьев А.С.
RU2117817C1
СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 1993
  • Гутер Л.Р.
RU2080734C1
ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ 1996
  • Гутер Л.Р.
RU2103812C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ АНОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ 1994
  • Гачик И.А.
RU2069435C1
ДВУХПОЛЯРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 1992
  • Эпштейн В.И.
  • Звездин А.Н.
RU2013799C1
ИМПУЛЬСНЫЙ КООРДИНАТНЫЙ ДАТЧИК 1995
  • Нестеренко Б.К.
  • Грачев С.А.
RU2099731C1
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ПИТАНИЯ ОЗОНАТОРА 1996
  • Силкин Е.М.
RU2103793C1
ТИРИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА 1993
  • Тарасов В.Т.
RU2084948C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 095 928 C1

Реферат патента 1997 года ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к электронной технике. Преобразователь, содержащий источник питания, положительный полюс которого соединен с эмиттером транзистора, трансформатор, имеющий две первичные и одну выходную обмотки, причем коллектор транзистора соединен с началом первичной обмотки, конец которой подключен к отрицательному полюсу источника питания, который через резистор соединен также с началом второй первичной обмотки и с эмиттером транзистора, база которого подключена к концу этой обмотки, а начало выходной обмотки трансформатора последовательно соединено с выпрямляющим диодом, после которого параллельно выходным клеммам подключен сглаживающий конденсатор, в базовую цепь транзистора введен резистор, а параллельно ему RC-звено, состоящее из конденсатора и резистора, а в цепь эмиттера подключен второй конденсатор, второй вывод которого подключен к началу второй первичной обмотки трансформатора. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 095 928 C1

Преобразователь напряжения постоянного тока в постоянный, содержащий источник питания, положительный полюс которого соединен с эмиттером транзистора, трансформатор, имеющий две первичные и одну выходную обмотки, причем коллектор транзистора соединен с началом первой первичной обмотки, конец которой подключен к отрицательному полюсу источника питания, который через резистор соединен также с началом второй первичной обмотки и с эмиттером транзистора, база которого подключена к концу этой обмотки, а начало выходной обмотки трансформатора последовательно соединено с выпрямляющим диодом, после которого параллельно выходным клеммам подключен сглаживающий конденсатор, отличающийся тем, что в базовую цепь транзистора введен резистор, а параллельно ему RC-звено, состоящее из конденсатора и резистора, а в цепь эмиттера подключен второй конденсатор, второй вывод которого подключен к началу второй первичной обмотки трансформатора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2095928C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
GB, патент, 1389657, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
GB, патент, 1456303, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
GB, патент, 1340791, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
DE, патент, 3537175, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
US, патент, 4680688, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
GB, патент, 1430054, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

RU 2 095 928 C1

Авторы

Мартынюк А.С.

Даты

1997-11-10Публикация

1996-03-29Подача