Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02M3/335 

ел

ts5 О 41

4 Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при создании вторичных источников питания различной электронной аппаратуры Известен стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий управляемый ключ, соединенный с первичной обмоткой трансфор матора, вторичная обмотка которого с средней точкой своими крайними выводами соединена через диоды двухполупериодного выпрямителя с дросселем сглаживающего ЬС-фильтра, причем оди из диодов выпрямителя подключен свои выходным электродом к общей точке соединения дросселя и конденсатора фильтра, а также цепь обратной связи D. Недостатком преобразователя является большая масса,которая обусловлена неполным размагничиванием силовог трансформатора преобразователя, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ста билизатор постоянного напряжения, содержащий однотактный управляемый инвертор с выходным трансформатором, первый крайний вывод вторичной обмот ки которого подключен к аноду первого диода и катоду второго диода, второй крайний вывод подключен к ано ду третьего диода, крайний катод пер вого диода - к первому выходному выводу, анод второго диода - к второ му выходному выводу и аноду четверто го диода, а катод третьего диода под ключен к дросселю LC-фильтра, конден сатор которого включен между выходны ми выводами 2J . Недостатками известного стабилизатора являются большие масса и габариты, обусловленные тем, что сердечник выходного трансформатора работает в режиме однополярного намагничивания, поскольку в интервал времени разомкнутого транзисторного ключа намагничивающий ток трансформатора спадает лишь до нуля. Поэтому недоиспользуются энергетические и другие возможности сердечника трансформатора. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей, повышение предельного уровня выходных мощностей и увеличение диапазона регулиро вания стабилизированного преобразователя постоянного напряжения. Цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем однотактный управляемый инвертор с выходным трансформатором, первый крайний вывод вторичной обмотки которого подключен к аноду первого и катоду второго диодов, второй крайний вывод к аноду третьего диода, катод первого диода соединен с первым вьгходньм выводом, анод второго диода - с вторым выходным выводом и анодом четвертого диода, а катод третьего диода подключен к дросселю LC-фильтра, конденсатор которого включен между выходнь1ми вьюодами, вторичная обмотка снабжена двумя отводами и введен дополнительный диод, при этом первый отвод обмотки подключен к катоду четвертого диода, второй - к аноду дополнительного диода, катод которого подключен к дросселю LC-фильтра и катоду третьего диода. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизированного преобразователя. Преобразователь содержит последовательно соединенные транзисторный ключ 1 и первичную обмотку двухобмоточного трансформатора 2, к первому крайнему выводу вторичной обмотки которого подключены анод первого диода 3 и катод второго диода 4, а к второму крайнему выводу обмотки анод третьего диода 5, катод которого соединен с катодом дополнительного диода 6 и дросселем 7 LC-фильтра, конденсатор 8 которого шунтирует выходные выводы стабилизатора. Первый отвод вторичной обмотки трансформатора соединен с катодом четвертого диода 9, а вторая отаод вторичной обмотки трансформатора соединен с анодом дополнительного диода 6. Катод диода 3 подключен к первому выходному выводу стабилизатора, второй выходной вывод которого соединен с анодами диодов 4 и 9. Напряжение питания подключено к эмиттеру транзистора 1 и к первичной обмотке трансформатора. Транзистор 1 открывается от источника положительных импульсов (не показано). Преобразователь работает следующим образом. При поступлении на вход транзистора 1 положительного импульса он открывается и по первичной обмотке тр-ансформатора 2 течет ток, наводя3

щий в цепи вторичной обмотки напряжение, пропорциональное коэффициенту трансформации. За счет этого напряжения начинает протекать ток по цепи 5-7-8-4, указанной сплошными стрелками. Этот ток заряжает конденсатор 8 и одновременно в сердечнике трансформатора 2 накапливается индуктивная энергия. Энергия накапливается также и в дросселе 7 за счет проходящего по его обмотке тока JIo окончании действия управляющего импульса транзистор 1 закрывается и накопленная в сердечнике трансформатора энергия обуславливает ток, протекающий по вторичной обмотке и цепи 3-8-г9, указанной штрихпунктирными стрелками, который заряжает конденсатор 8. За счет энергии, накопленной в дросселе, ток через него не прерывается и продолжает заряжать конденсатор 8 по цепи 7-8-9-6, указанной пунктирными стрелками.

Положение первого отвода вторичной обмотки трансформатора, к кото20744

рому подключен катод диода 9, должно быть выбрано так, чтобы к моменту поступления очередного управляющего импульса транзистора 1 вся энергия, 5 накопленная в трансформаторе 2, успела полностью передаться в конденсатор 8 и нагрузку.

Положение второго отвода вторич. ной обмотки выбирается так,чтобы в to режиме непрерьгоных токов дросселя 7 последний перемагничивал сердечник трансформатора до отрицательных значений индукции.

Таким образом, обеспечивается дву15 полярное перемагничивание сердечника . выходного трансформатора инвертора, что увеличивает диапазон изменения магнитной индукции, уменьшает постоянное подмагничивание и поэтому по- 20 является возможность применять в

трансформаторе замкнутые (тороидальные) сердечники без зазора с высокой магнитной проницаемостью и, следовательно, уменьшить вес трансформатора 5 практически в два раза.

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий однотактный управляемый инвертор с выходным трансформатором, первый крайний вывод вторичной обмотки которого подключен к аноду первого и катоду второго диодов, второй крайний вывод - к аноду третьего диода. катод первого диода - к первому выходному выводу, анод второго диода - к второму выходному вьшоду и аноду четвертого диода, а катод третьего диода подключен к дросселю LC-фильтра, конденсатор которого вкгазчен между выходными выводами, отличающийс я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, повышения предельного уровня выходных мощностей и увеличения диапазона регулирования, вторичная обмотка снабжена двумя отводами и введен дополнительный диод, при этом первь й отвод обмотки подключен к катоду четвертого диода, второй - к аноду дополнительного диода, катод которого подключен к «Л дросселю L С-фильтра и катоду третьего диода.