Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M3/335 G05F1/64 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано jB цепях питания радиоэлектронной аппаратурькИзвестен стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, к входным вьшодам которого через ком мутирующий транзистор и резистор под ключен задающий генератор, ключевой усилитель мощности с выходным трансформатором, первичная обмотка котор го включена в диагональ образованног транзисторами этого усилителя моста, а вторичная через диоды - .параллельно задающему генератору, вспомогател ный трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с первичной обмоткой выходного.трансформатора, а вторичная через выпрям тель - к соединенным между собой параллельно резистору и стабилитрону, тиристор, включенный параллельно зад ющему генератору, со стабилитроном в цепи перехода: управляющий электро катод С 1 . Недостатками этого преобразователя являются низкий КПД и помехозащищенность в связи с наличием резисторов в базовых цепях транзисторов уси лителя мощности и использованием в к честве исполнительного органа защиты тиристора, которьй включается от импульса помехи. Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный преобразо ватель постоянного напряжения, содер жащий усилитель мощности на силовых транзисторах, входом соединенный с входными выводами стабилизированного преобразователя, а выходом - с первичной обмоткой выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам стабилизирован ного преобразователя, блок управлени соединенный выходом с базами управля ющих транзисторов, в коллекторные цепи которых, зашунтированные обратными диодами, включена управляющая обмотка трансформатора тока, первич ная обмот.ка которого включена последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора, а вторичные соединены с базами силовых транзисто ров, датчик тока, входом включенный в цепь первичной обмотки выходного трансформатора, блок яап1иты, выполненный в виде двухтраизистпрного порогового элемента, и вспомогательный источник питания, первым выводом соединенный с эмиттерами управляющих транзисторов 2. Недостатком известного стабилизированного преобразователя является низкая надежность, обусловленная тем, что быстродействующий канал блока защиты приходится настраивать на уровень, превышающий уровень медленной защиты и тем самым перегружать силовые транзисторы. Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения блока защиты, Указанная цель достигается тем, что в стабилизированном преобразовате ле постоянного напряжения, содержащем усилитель мощности на силовых транзисторах, входом соединенный с входными выводами преобразователя, а выходом - с первичной обмоткой выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам стабилизированного преобразователя, блок управления, соединенный выходом с базами управляющих транзисторов, в коллекторные цепи которых, зашунтированные обратными диодами, включена управляющая обмотка трансформатора тока, первичная обмотка которого включена последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора, а вторичные соединены с базами силовых транзисторов, датчик тока, входом включенный в цепь первичной обмотки выходного трансформатора, блок защиты, выполненный в виде двухтранзисторного порогового элемента, и вспомогательный источник питания, первым выводом соединенный с эмиттерами управляющих транзисторов, выход указанного датчика тока через введенный опорный элемент соединен с базой первого транзистора указанного порогового элемента, эмиттер которого объединен с эмиттерами указанных управляющих транзисторов, переход база - эмиттер второго транзистора порогового элемента заи унтирован введенным конденсатором, его эмиттер через введенные развязывающие диоды подключен к вынодам указанной управляющей обмотки трансформатора тока, и через введенный ре--,м- тор - ко второму выводу укатдмрч1 рзсиомогательНОГО ИСТОЧНИК- lllii .iiKii . На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного преобразователя посто янного напряжения. Электрическая схема стибилизированного преобразователя постоянного напряжения содержит полумостовой уси.литель мощности 1 на транзисторах 2 и 3, управляемых от трансформатора тока 4 с вторичными 5 и 6, первичной 7и управляющей 8 обмотками. Выход усилителя мощности 1 соединен с первичной обмоткой выходного трансформаг тора 9, вторичная обмотка которого че рез выпрямитель 10 и фильтр 11 подключена к выходным выводам преобразователя и входу блока управления 12, выход которого соединен с базами управляющих транзисторов 13 и 14, в зашунтированные обратными диодами 15 и 16 коллекторные цепи которых включена управляющая обмотка 8 трансформатора тока 4. Датчик тока 17 входом включен в цепь первичной обмотки выходного трансформатора 9. Блок защиты 18 выполнен на транзисторах разного типа про.водймости 19 и 20, взаимная связь коллекторныхи базовых цепей которых образует двухтранзисторный пороговый элемент. Выход датчика тока 17 через опорный элемент 21 соединен с базой транзистора 19, эмиттер которого объединен с эмиттерами управляющих транзисторов 13 и 14. Переход база - эгмит тер. транзистора 20 зашунтирован конденсатором 22, его эмиттер через развязывающие диоды 23 и 24 подключен к крайним выводам управляющей обмотки 8трансформатора тока 4, а через резистор 25 - к положительному выводу вспомогательного источника питания 26 отрицательный вывод которого соединен с эмиттерами управляющих транзисторов 13 и 14. Датчик тока 17 содержит дополнительный трансформатор тока 27, его вторичная обмотка нагружена резистором 28, на котором образуется разнополярное импульсное напряжение, пропорциональное коллекторным токам силовых транзисторов 2 и 3 усилителя мощности 1. Опорный элемент 21, под-, ключенный к выходу выпрямителя 29, состоит из последовательно соединенных диода 30 и стабилитрона 31 для исключения влияния больщой собственной емкости стабилитрона 31 на работу устройства в установившемся режиме. Дополнительные выводы управляющей обмотки 8 через диоды 32 и 33 и резистор 34 подключены к положительному выводу вспомогательного источника питания 26, Переходы база эмиттер транзисторов 19 и 20 порогового элемента зашунтированы резисторами 35 и 36 соответственно. В коллекторные цепи управляющих транзисторов 13 и 14 могут быть включены диоды 37 и 38. Стабилизированный преобразователь работает следующим образом. Блок управления 12 вырабатывает две последовательности широтномодулированных импульсов, сдвинутых по фазе друг относительно друга на , переключающие транзисторы 13 и 14. Пусть при закрытом транзисторе 14 открывается транзистор 13. Напряжение источника питания 26 через резистор 34, диоды 32 и 37 и переход коллектора - эмиттер транзистора 13 прикладывается к части управляющей обмотки 8 трансформатора тока 4 и трансформируется в базовую обмотку 5. В базовую цепь силового транзистора 2 поступает ток, вызывая открывание транзистора. Коллекторный ток транзистора 2 через первичную обмотку 7 трансформатора тока 4 поступает в первичную обмотку 9 выходного трансформатора и трансформируется в обмотку 5, поддерживая транзистор 2 в насыщенном состоянии. При поступлении из блока управления 12 импульса, отпирающего транзистор 14, до окончания времени рассасывания транзистора 2 полярность напряжения на обмотках трансформатора тока 4 не изменяется и управляющая обмотка 8 последнего оказывается закороченной через переход коллектор эмиттер транзистора 14 и диоды 15 и 38. Поскольку число витков обмотки 8 значительно больше, чем у базовых обмоток 5 и 6, напряжения на базовых обмотках падают практически до нуля, обесточивается базовая цепь транзистора 2 и он запирается. После поступления из ьлока управления 12 импульса, запирающего транзистор 13, отпирается силовой транзистор 3 усилителя мощности, и далее цикл повторяется. Блок управления 12 вырабатывает импульсы со скважностью, необходимой для поддержания выходного напряжения стабилизированного пре образователя на заданном уровне.

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий усилитель мощности на силовых транзисторах, входом соединенный с входными выводами стабилизированного преобразователя, а выходом - с первичной обмоткой выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам стабилизированного преобразователя, блок управления, соединенный выходом с базами управляющих транзисторов, в коллекторные цепи которых, зашунтированные обратными диодами, включена управляющая обмотка трансформатора тока, первичная обмотка которого включена последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора, а вторичные соединены с базами силовых транзисторов, датчик тока, входом включенный в цепь первичной обмотки выходного трансформатора, блок защиты, выполненный в виде двухтранзисторного порогового элемента, и вспомогательный источник питания, первым выводом соединенный с эмиттерами управляющих транзисторов, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности, выход указанного датчика тока через введенный опорный элемент соединен с базой первого Q транзистора указанного порогового € элемента, эмиттер которого объеди(Л нен с эмиттерами указанных управляющих транзисторов, переход база е эмиттер второго транзистора порогового элемента зашунтирован введенным конденсатором, его эмиттер введенные развязывающие диоды подключен к выводам указанной управляо ющей обмотки трансформатора тока, а со ел через введенный резистор - к второму выводу вспомогательного источнисо to ка питания. о