Стабилизированный преобразователь постоянного разнополярного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к вторичным источникам питания и может быть использовано для питания различных электронных устройств с дифференциальной нагрузкой, тре- буюнлих два разнонолярных источника питания с общей шиной, развязанной с корпусной И1ИПОЙ внешнего источника, в частности интегральных операционных усилите: ей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем осуществле ния гальванической развязки между обшей 1НИНОЙ разноиолярных напряжений импульсного стабилизатора и корпусом внешнего источника.

На чертеже приведена упрошенная нрин- ципиальная электрическая схема стабилизированного 11реобразовате;1Я.

; редлагаемое устройство содержит соеди- и;;::поИ попарно последовательно транзис- TOjjiibio КЛЮЧ 1 и 2, накопительные кон- ;|.епс;ггорь 3 и 4, причем их обшие точки сое- .чннеиы и являются обн;ей шиной входных раз- но ;олг15)иьгч напряжсний. Свободная обкладка нако1;ите,льного конденсатора 3 через ком- )укя1;. диод 5, подкл1Очен1 Ь Й катодом к конденсатору 3, нодк, 1ючена к коллектору транзис. ключа 1, а свободная о6к..1.а.лка пако 1ите; ьно о конлтенсатора 4 разделите. диод 6 подключена к ) транзисторного ключа 2, нри этом )а;(.;.елительпый диод 6 соединен катодом . v-.Mi TTCpOM транзистор и)го ( 2. Источ- .;я 7 и 8 1 опорного напряжения и чувст- 1.):е элементы 9 и 10 соединены попар- ;1О п(с.:1едовате.льно Г араллель {о разноно- .. 1 ыходам чувствител1 нь х элементов, при ,-T(i lix (.) точки соеди1 ены между с(. 11 (.1дк:)чень к обшей чувст- гп1тель плх элементов. Выходы источников 7 и 8 onopiior o напряжения, а также чувст- .3iibix э.еме ггов9 и 10 подкл Очены соот- ; ,етсгвенно к входам компараторов 11 и 12 на- пряиам ия. соот15ететвуюпа.их усилите- .1СЙ 13 и 14 .мо цност 1 подключены к унрав- ляюиигм входам транзисторных ключей 1 и 2.

Выходы переключаемого мультивибра- юрг 1,-) подк. 1 очень к входам усилителей 13 и 4 мощности. Переключагошие транзис- го; ifi и 17 гюдк; ючены коллекторами к со .)Т15етствуюшим входам переключаемого мультивибратора 15. Эмиттеры транзисторов 16 и 17 соединень с отрицательной (реобразовате., а управляющие входы -- с выхода,и соответствую1цих компараторов I 1 ii 12. Коммутирующий диод 18 анодом соединен с входом преобразователя, а катодом -- с KO. LieKTOpo.M TpaH3HCTOpF oro ключа I. Ма- ко ште.льный конденсатор 19 подключен одной обкладкой к коллектору транзисторного 1, а другой - к коллекторам третьего 20 и четвертого 2 транзисторных ключей. Эмиттер транзисторного ключа 20 нодключе к отрицательной шине источника. Эл иттеры и базы транзисторных ключей 21 и 22 соединены между собой, коллектор

ts

транзисторного ключа 22 соединен с э.митте ро.м транзисторного ключа 2.

Мультивибратор 23 соединен с входом узла 24 согласования, первый вход которою . подключен к входу тра1 зисторного ключа 20. Второй и третий выходы узла согласова- шя подключены к точкам баз и эмиттером четвертого 2 и пятого 22 транзисторных ключей соответственно, а четвертый выход узла 24 согласования под- 10 к,пючен к управляющему входу отключаюше- го транзистора 25, эмиттер которого подключен к положительной шине преобразователя, а коллектор - к дополнительному входу переключаемого мультивибратора 15.

В преобразователе обнгая точка разногю- лярных выходных на1 ряжений развязана с корпусной пиной внешнего источника. Стаби.чизированный реобразователь работает следующим образо.м.

Пусть в первый момент времени тран- 20 зисторные ключп 21 и 22 закрыты, а лретий тра1 Зисторнь Й ключ 20 открыт. При это.м происходит заряд конденсатора 9 через ком.м утируюший диод 18 от внешнего источника, и транзисторные ключи 1 и 2 заперты, так как с четвертого выхода 25 узла 24 согласования поступает на отключающий транзистор 25 и закрывает его. При этом с выходов переключаемого мультивибратора 5 ну. 1евь е сигналы через усилители 13 и. 14 мо цности Г оступа1от в базы транзисторных ключей 1 и 2 и закрывают их.

Сигнал на узел согласования носту.пает с в)1ход.а мультивибратора 23. В следуюший . происходит переключение му.льтивиб- ратора 23 в новое устойч11вое положение, нри котором транзисторные ключи 21 и 22 открываются, а транзисторный ключ 20 закрывается. При этом открывается и отключающий транзистор 25, который в лючает в работу переключаемый му.льтивибратор 15. и на одном его выходе юявляется 40 «Лог. Ь, а на другом - «Лог. О. Эти сигна.лы через соответствуюн.ие усилители 13 и 14 мо дности посту 1ают на входы транзисторных ключей 1 1 2.

Единичным сигналом с входа нереключае- .мого мультивибратора 15 через усилитель 14 мош 1ости открыт транзисторь Ь Й ключ 2, а транзисторный ключ 1 при этом закрыт ну.левым с другого кл очаемого мультивибратора 15 через усилитель 13 мoш :ocти. П|)и этом происходит заряд емкости наконительного конденсатора 3 через разделительный диод 5 до уровня стабилизации. Последний .задает источник 7 опорного напряжения, а уровня заряда накопительного конде.чсатора 3 обес- 1ечивает чувствительный элемент 9. 55 При достижении выходного напряжения 1оложительной полярности заданного уровня происходит срабатЕ1 вание компаратора 11, который открывает переключаюндий транзистор 16 и, тем самым, обес 1ечивает перевод

30

35

45

50

управляющего мультивибратора 15 в новое устойчивое положение. Заряд емкости конденсатора 3 прекращается, переключаемый мультивибратор 15 через согласующие усилители 13 и 14 мощности закрывает транзисторный ключ 2 и открывает транзисторный ключ 1. При этом начинается заряд накопительного конденсатора 4 через разделительный диод 6 до уровня стабилизации.

Последний выходного напряжения отрицательной полярности задает источник 8 опорного напряжения, чувствительный элемент

10 замеряет уровень вы.ходного напряжения отрицательной полярности. Когда это напряжение достигает уровня стабилизации, происходит срабатывание компаратора 12, который открывает переключающий

транзистор 17.

Трапзистор 17 переводит переключаемый мультивибратор 15 в исходное положение. Затем цикл работы иовторяется. Снова накапливается энергия в конденсаторе 19, а затем происходит поочередный заряд накопительных конденсаторов 3 и 4 до уровней стабилизации и т. д.

О-W

25