Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/64 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания нагрузки стабилизированным напряжением. Известны .стабилизированные преобразователи постоянного напряженияj содержащие однотактный импульсный стабилизатор напряжения с транзистор ным ключом, вход которого зашунтирован транзистором-короткоза№,псателем5 задающий генератор с трансформатором и широтно-импульсный модулятор -с пороговым элементом и генератором пилообразнь Х импульсов tl и 2. Недостатками данных устройств являются их сравнительная сложность и относительно низкая помехоустойчивость. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стабилизированный преобразователь посто янного напряжения, содержащий соединенный входом с входными вьгоодамИз а выходом - с выходными выводами однотактный преобразователь с транзистор ным ключом, управляющий вход которого зашунтирован транзистором и соеди нен с первой обмоткой трансформатора задающего генератора, и широтно-импульсный МОДУЛЯТОР;, соединенный входом с выходными выводами, а выходом с управляющим входом транзистора и включающий пороговый элемент, подклю ченного выходом к выходу широтно-импульсного модулятора, а входом - к выходу сравнива ющего уси.пителя, вхо дом соединенного с входом широтноимпульсного модулятора, и к выходу генератора пилообразных импульсов, состоящего из последовательно включенных второй обмотки трансформатора задающего генератора и конденсатора, .которые через выпрямитель подключены к выходу генератора пилообразных импульсов Сз1. Недостатками известного устройства являются его низкая помехоустойчи вость, обусловленная ложными срабаты ваниями транзисторного ключа, и срав нительная сложность, обусловленная применением двухполупериодного мосто вого выпрймителя на выходе генератора пилообразных импульсов. Цель изобретени5Г - повышение надежности путем увеличения помехоустой чивости и упрощение стабилизированно го преобразователя. Поставленная цель достигается тен, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем соединенный входом с входными выводами, а выходом - с выходными выводами однотактный преобразователь с транзисторным ключом, управляющий вход которого зашунтирован транзистором и соединен с первой обмоткой трансформатора задающего генератора, и широтно-импульсный модулятор, соединенный входом с выходными выводами, а выходом - с управляющим входом транзистора.и включаюащй пороговый элемент, подключенного выходом к выходу широтно-импульсного модулятора, а входом - к выходу сравнивающего усилителя, ВХОДОМсоединенного с входом широтно-импульсного модулятора, и к выходу генератора пилообразных импульсов, состоящего из последовательно включенных второй обмотки трансформатора задающего генератора и конденсатора, которые через выпрямитель подключены к выходу генератора пилообразных импульсов, выпрямитель выполнен в виде диода, включенного в проводящем направлении для пилообразных импульсов, совпадающих по времени с рабочими полупериодами транзисторного ключа. На .чертеже представлена схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения. Устройство содержит однотактный преобразователь 1 с транзисторным ключом 2, управляющий вход которого зашунтирован транзистором 3, задающий генератор 4 с трансформатором 5 5 широтно-импульсный модулятор 6 с пороговым элементом 7, подключенным выходом к транзистору 3, и генератором 8 пилообразных импульсов, состоящим из последовательно соединенных второй обмотки 9 трансформатора 5, конденсатора 10 и выпрямителя, выполненного на полупроводниковом диоде 11, подключенного своим выходом к входу порогового элемента 7, сравнивающий усилитель 12, Трансформатор 5 задающего генератора 4 содержит также первую обмотку 3, которая подключена к входу транзисторного ключа 2, Резистор 14 образует контур протекания двухполярного пилообразного тока заряда-разряда конденсатора 10. Диод 11 включен в проводящем направлении Д.Г1Я пилообразных импульсов совпадающих по времени с рабочими полупериодами транзисторного ключа 2 Устройство работает следующим образом. После подачи входного напряжения включаются задаюпщй генератор 4 и однотактный преобразователь Г. Выходное напряжение с выхода однотактного преобразователя поступает на сравнивающий усилитель 12, а на вход генератора 8 пилообразных импульсов и транзисторного ключа 2 с соответст вующих обмоток трансформатора 5 пода ется прямоугольное напряжение с частотой переключения задающего генератора 4. На входе порогового элемента 7 происходит алгебраическое суммирование постоянного тока сравнивающего усилителя 12, величина которого пропорциональна выходному напряжению, и пилообразных импульсов тока генера тора 8 пилообразных импульсов, а на его выходе формируются прямоугольные импульсы с изменяющейся скважностью управляющие транзистором 3. Широтно-импульсный модулятор 6 изменяет коэффициент заполнения импульсов, управляющих транзистором 3 который управляет моментом отпирания транзисторного ключа 2. За счет выполнения выпрямителя в виде диода I1 пилообразные импульсы на выходе генератора 8 появляются только в полупериоды, когда с обмотки 13 на вход транзисторного ключа 2 подаются прямоугольные, импульсы, отпирающие его. В нерабочие полупери оды на вход транзисторного ключа 2 поступают запирающие импульсы и он закрывается. Таким образом, диод 11 пропускает только импульсы, синфазные с импульсами, отпирающими транзисторный ключ 2. Использование широтно-импульсного модулятора с однотактным генераторо пилообразных импульсов приводит к тому, что в нерабочие прлупериоды, . когда на выходе выпрямителя 6 пилообразные импульсы отсутствуют и транзисторный ключ 2 закрыт, транзистор порогового элемента 7 открыт за счет протекания в его базовой цепи постоянного тока сравниванодего усилителя 12. На выходе порогового элемента 7 формируются прямоугольные импульсы с длительностью нерабочего полупериода отпирающие на это время транзистор 3. Если в нерабочие полупериоды транзисторного ключа 2 появляется ложный отпирающий импульс (например, от мощной помехи ), то ключ остается закрытым, а ложный импульс замыкается через открытый транзистор 3. Тем самым повышаются помехоустойчивость, а следователвно, и надежность устройства. У-прощение предлагаемого стабилизи рованного преобразователя по сравнению с известным достигается за счет выполнения выпрямителя в виде диода. В известном устройстве генератор пилообразных импульсов содержит мостовой выпрямитель на четырех диодах. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в повьшении помехоустойчивости устройстёа, что особенно важно в системах электропитания, содержащих силовые высокочастотные инверторы с бестрансформаторным входом, где не исключены мощные помехи. Всякое ложное включение транзисторного ключа приводит к появлению всплеска в форме выходного напряжения и может вызвать сбой в работе функциональной аппаратуры, что недопустимо. Таким образом, предлагаемое изобретение исключает ложные срабатывания, а также позволяет для каждого импульсного источника питания с однотактным стабилизированным преобразователем сэкономить три высокочастотных диода.

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий соединенный входом с входными выводами, а выходом - с выходными выводами однотактный преобразователь с транзисторным ключом, управляющий вход которого зашунтирован. транзистором и соединен с первой обмоткой трансформатора задающего генератора, и широтно-импульсныймодулятор, соединенный входом с выходными выводами, а выходом - с управляющим входом транзистора и включаюпщй пороговый элемент, подключенный выходом к выходу широтно-импульсного модулятора, а входом -;:к выходу сравнивающего усилителя, входом соединенного с входом широтно-импульсного модулятора, и к выходу генератора пилообразных импульсов,, состоящего из последовательно включенных второй обмотки трансформатора задающего генератора и конденсатора, которые через выпрямитель подключены к выходу ге(Л нератора пилообразных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения, помехоустойчивости и упрощения стабилизированного, преобразователя, выпрямитель выполнен в виде: диода, включенного в провод1Щем правлении для пил&образных импульсов 4 совпадающих по времени с рабочими ;о полупериодами транзисторного ключа.