Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания устройств радиотехники автоматики и вычислительной техники.

Известны стабилизированные преобразователи постоянного напряжения, содержащие задающий генератор, выход которого подключен к входу щиротно-импульсного модулятора, интвертор с силовым трансформатором, выпрямитель и фильтр, причем цепь обратной связи, состоящая из усилителя рассогласования и согласующего трансформатора, первичная обмотка которого соединена с задающим генератором, через регулирующий транзистор усилителя рассогласования подключена к входу управления щиротно-импульсного модулятора 1 и 2.

Недостаток данных устройств - низкая надежность вследствие перегрузки транзисторов при коротком замыкании в нагрузке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно между входными и выходными выводами устройства регулятор, интвертор с силовым трансформатором, силовой выпрямитель и фильтр, а также цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных резистиБного делителя напряжения, подключенного к выходным выводам устройства, усилителя рассогласования с опорным элементом, вспомогательного инвертора с согласующим трансформатором и вспомогательного выпрямителя, выход которого подключен к управляющему входу регулятора 3.

Недостаток известного устройства - низкая надежность при коротком замыкании на выходе.

Действительно, при коротком замыкании на выходе вследствие питания элементов регулирования от отдельных вспомогательных источников напряжения на управляющем входе регулирующего элемента оказыва ется максимальная величина отпирающего напряжения, которая вызывает максимальное увеличение напряжения на выходе регулятора, что приводит к перегрузке транзисторов регулятора и инвертора.

Цель изобретения - повышение надежности стабилизированного преобразователя постоянного напряжения путем уменьшения перегрузок транзисторов устройства при коротком замыкании на выходе.

Для достижения поставленной цели в стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно между .входными и выходными выводами устройства регулятор, инвертор с силовым трансформатором, силовой выпрямитель и фильтр, а также

цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных резистивного делителя напряжения, подключенного к выходным выводам устройства, усилителя рассогласования с опорным элементом, вспомогательного инвертора с согласующим трансформатором и вспомогательного выпрямителя, выход которого подключен к управляющему входу регулятора, введен дополнительный выпрямитель, выполненный по схеме умножения напряжения, выходные выводы которого подключены соответственно к входу питания усилителя рассогласования и к общему выходному выводу устройства, причем вход дополнительного выпрямителя и управляющие вхоДы транзисторов вспомогательного инвертора подключены к входу силового выпрямителя.

Причем в качестве диодов в дополнительном выпрямителе применены коллектор-базовые переходы транзисторов.

0 На чертеже показана схема устройства. Устройство содержит включенные последовательно между входными 1, 2 и выходными 3, 4 выводами регулятор 5, инвертор 6 с силовым трансформатором 7, силовой вы5 прямитель 8 и фильтр 9, g также цепь обратной связи, состоящую из резистивного делителя 10 напряжения, усилителя 11 рассогласования с опорным элементом, вспомогательного выпрямителя 14 и дополнительного выпрямителя 15.

0 Устройство работает следующим образом. Постоянное напряжение, поступающее на входные выводы 1 и 2 через регулятор 5, поступает на вход инвертора 6 с силовым трансформатором 7, обеспечивающим гальваническую/развязку и согласование вход5 ного и выходного напряжений.

Переменное напряжение на выходе трансформатора 7 преобразуется с помощью силового выпрямителя 8 и фильтра 9 в постоянное, которое является выходным напряже0 нием устройства и стабилизируется с помоплью цепи обратной связи, состоящей из резистивного делителя 10 напряжения, обеспечивающего согласование величины выходного напряжения с напряжением-опорного элемента усилителя 11 рассогласования

5 Напряжение согласования с вьгхода усилителя 11 рассогласования подается на вход вспомогательного инвертора 12 с согласующим трансформатором 13, который обеспечивает гальваническую развязку входных и выходных цепей устройства, а также ве личину напряжения рассогласования с необходимой величинной напряжения управления регулятором 5. Переменное напряжение с выхода согласующего трансформатора преобразуется с помощью вспомогательного

5 выпрямителя 14 в постоянное и поступает на управляющий вход регулятора 5. Причем система регулирования построена таким образом, что уменьщение напряжения на

выходе устройства вызывает увеличение напряжения рассогласования на, выходе усилителя 11 рассогласования и увеличение напряжения на выходе регулятора 5, что компенсирует уменьшение выходного напряжения устройства.

Переменное напряжение, поступающее на вход: силового выпрямителя 8 дополнительно подведено к управляющим входам транзисторов вспомогательного инвертора 12, что упрощает его конструкцию, и к входу дополнительного выпрямителя 15, выполненного по схеме умножения напряжения. Выходное постоянное напряжение дополнительного выпрямителя 15 поступает на вход питания усилителя 11 рассогласования. При коротком замыкании на выходе устройства амплитуда переменного напряжения на выходе силового трансформатора 7 уменьшается до величины падения напряжения на диодах выпрямителя 8. Одновременно снижается напряжение на выходе дополнительного выпрямителя 15, на входе питания усилителя Г1 рассогласования и на управляющих входах транзисторов вспомогательного инвертора 12. Следовательно, на выходе согласующего трансформатора 13 переменное напряжение становится равным нулю и регулятор 5 запирается, при этом величина тока через регулятор 5 поддерживается такой, что при снятии короткого замыкания на выходе устройства работа всего преобразователя постоянного напряжения восстанавливается.

Таким образом, введение дополнительного выпрямителя 15, обеспечивающего питание усилителя 11 рассогласования и управление вспомогательным инвертором 12 с выхода силового трансформатора 7, подключенного к силовому выпрямителю 8, позволило уменьшить перегрузку транзисторов регулятора 5 и инвертора 6 при коротком замыкании на выходе устройства.

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий включенные последовательно между входными и выходными выводами устройства регулятор, инвертор с силовым трансформатором, силовой выпрямитель и фильтр, а также цепь обратной связи, состоящую из последовательно соединенных резистивного делителя напряжения, подк.люченного к выходным выводам устройства, усилителя рассогласования t опорным элементом, вспомогательного инвертора с согласующим трансформатором и вспомогательного выпрямителя, выход которого подключен к управляющему входу регулятора, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности путем уменьщения перегрузок транзисторов - устройства при коротком замыкании на выходе, введен дополнительный выпрямитель, выполненный по схеме умножения напряжения, выходные выводы которого подключень соответственно к входу питания усилителя рассогласования и к общему выходному выводу устройства, причем вход дополнительного выпрямителя и управляющие входы транзисторов вспо.- g могательного инвертора подключены к входу (О силового выпрямителя. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве диодов в дополнительном выпрямителе применены коллекторбазовые переходы транзисторов. с ел сд н1