Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M3/335 H02H7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в стабилизирующих источниках электропитания со стабилизацией выходного напряжения широтно-импульсным методом.

Цель изобретения - повышение надежности путем снижения токовых перегрузок транзисторов задающего автогенератора.

На фиг. 1 представлена структурная схема стабилизирующего преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряжений на его элементах.

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения содержит автогенератор 1 с насыщающимся выходным трансформатором 2, обмотками 3 управления и

10

15

рые управляют работой регулируемого усилителя 5 мощности так, что каждому изменению выходного напряжения соответствует своя длительность управляющих импульсов tn : t2 - ti, что и обеспечивает стабилизацию выходного напряжения. В момент времени tj положительным перепадом напряжения с широтно-импульсного модулятора 11 происходит переключение триггера 10, что приводит к открыванию транзисторного ключа 14 (напряжение Vn, фиг. 2) и через один из диодов 16 и 8, обмотку 4, резистор 15 и запирающий ключ 7 проходит ток, который служит нагрузкой трансформатора 2 автогенератора 1 при формировании паузы в регулируемом усилителе 5

запирающей обмоткой 4, регулируемый уси- - мощности. По окончании полупериода происходит см-ена полярности напряжения на выходном трансформаторе 2 и положительный импульс с формирователя 12 импульсов, поступающий на установочный S-вход триг- 20 гера 10 переводит его в состояние единицы. При этом ключ 14 запирается и под- грузка автогенератора прекращается.

литель 5 мощности, базы транзисторов которого через соответствующие диоды 6 первой пары диодов подключены к соответствующим выводам запирающей обмотки 4, запирающий транзисторный ключ 7, выход которого через вторую пару развязывающих диодов 8 и первый резистор 9 соединен с концами запирающей обмотки 4, вход запирающего транзисторного ключа 7 и вход триггера 10 подключены к выходу широтно-импульсного модулятора 11, установочный вход триге- гера 10 через формирователь 12 импульсов подключен к дополнительной обмотке 13 трансформатора 2.

Выход триггера 10- подключен к входу транзисторного ключа 14, выход которого через дополнительный резистор 15 и третью пару развязывающих диодов 16 соединен с соответствующими концами обмотки 4.

К выходу автогенератора 1 подключен через регулируемый усилитель 5 мощности выпрямитель с LC-фильтром 17.

Формирователь 12 импульсов включает в себя последовательно включениые между его входами конденсатор 18 и резистор 19, параллельно которому подключен выпрямитель 20, причем выход последнего соединен с выходом формирователя через разделительный конденсатор 21.

Синхронизация и питание широтно-импульсного модулятора 11 и триггера 10 осуществляется от автогенератора 1. Транзисторные ключи 7 и 14 могут быть как простым, так и сложными составными.

Устройство работает следующим образом.

При подаче входного напряжения питания начинает работать автогенератор 1 (напряжение Vi, фиг. 2) и на вход регулируемого усилителя 5 мощности поступают прямоугольные импульсы напряжения, модуляция длительности которых осуществляется с помощью изменения длительности открыто- закрытого состояния запирающего ключа 7 (напряжение Vs, фиг. 2) по сигналу с широт- но-импульсного модулятора 11. На выходе последнего (напряжение Ve, фиг. 2) вырабатываются управляющие импульсы, котоТаким образом, трансформатор 2 оказывается нагруженным на время ti - ta, что 25 исключает его работу на холостом ходу в конце открывающего полупериода рабочей частоты (ток 1, фиг. 2) и снижает пиковые токовые перегрузки транзисторов автогенератора. Кроме того, при этом существенно снижается амплитуда излучаемых ра30

диопомех.

Формула изобретения

Стабилизирующий преобразователь по35 стоянного напряжения, содержащий транзисторный задающий автогенератор с насыщающимся выходным трансформатором, обмотки управления которого связаны с базами транзисторов регулируемого усилителя

Q мощности, выход которого через выпрямитель и фильтр подключен к входу широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с входом запирающего ключа, запирающую обмотку выходного трансформатора -задающего автогенератора, каждый из

45 выводов которой через диод первой пары диодов подключен к базе соответствующего транзистора усилителя мощности, первый резистор и вторую пару диодов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения токовых перегрузок тран50 зисторов задающего автогенератора, в него введены триггер, формирователь импульсов, третья пара диодов и дополнительные резисторы, ключ и обмотка выходного трансформатора задающего автогенератора, причем дополнительная обмотка выходного трансформатора задающего автогенератора подключена через формирователь импульсов к установочному входу триггера, выход кото55

рые управляют работой регулируемого усилителя 5 мощности так, что каждому изменению выходного напряжения соответствует своя длительность управляющих импульсов tn : t2 - ti, что и обеспечивает стабилизацию выходного напряжения. В момент времени tj положительным перепадом напряжения с широтно-импульсного модулятора 11 происходит переключение триггера 10, что приводит к открыванию транзисторного ключа 14 (напряжение Vn, фиг. 2) и через один из диодов 16 и 8, обмотку 4, резистор 15 и запирающий ключ 7 проходит ток, который служит нагрузкой трансформатора 2 автогенератора 1 при формировании паузы в регулируемом усилителе 5

мощности. По окончании полупериода происходит см-ена полярности напряжения на выходном трансформаторе 2 и положительный импульс с формирователя 12 импульсов, поступающий на установочный S-вход триг- гера 10 переводит его в состояние единицы. При этом ключ 14 запирается и под- грузка автогенератора прекращается.

Таким образом, трансформатор 2 оказывается нагруженным на время ti - ta, что исключает его работу на холостом ходу в конце открывающего полупериода рабочей частоты (ток 1, фиг. 2) и снижает пиковые токовые перегрузки транзисторов автогенератора. Кроме того, при этом существенно снижается амплитуда излучаемых ра

диопомех.

Формула изобретения

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзисторный задающий автогенератор с насыщающимся выходным трансформатором, обмотки управления которого связаны с базами транзисторов регулируемого усилителя

мощности, выход которого через выпрямитель и фильтр подключен к входу широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с входом запирающего ключа, запирающую обмотку выходного трансформаора -задающего автогенератора, каждый из

выводов которой через диод первой пары диодов подключен к базе соответствующего транзистора усилителя мощности, первый резистор и вторую пару диодов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения токовых перегрузок транзисторов задающего автогенератора, в него введены триггер, формирователь импульсов, третья пара диодов и дополнительные резисторы, ключ и обмотка выходного трансформатора задающего автогенератора, причем дополнительная обмотка выходного транформатора задающего автогенератора подключена через формирователь импульсов к установочному входу триггера, выход кото

рого соединен с входом дополнительного ключа, а счетный вход - с выходом ши- ротно-импульсного модулятора, при этом запирающий и дополнительный ключи включены соответственно через первый и дополнительный резисторы между общей ш-иной

Редактор М. Бланар Заказ 2234/57

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам обретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектиая, 4

преобразователя и соответственно объединенными катодами второй.пары диодов, и объединенными анодами третьей пары диодов, другие электроды которых подключены к выводам запирающей обмотки трансформатора задающего автогенератора.

фиг. 2

Составитель В. Широков

Техред И. ВересКорректор А. Зимокосов

Тираж 631Подписное

Изобретение может быть использовано в источниках электропитания со стабилизацией выходного напряжения широтно-импуль- сным методом. Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения токовых перегрузок транзисторов автогенератора. Управляющие импульсы широтно-импульсного модулятора 11 подаются на регулируемый усилитель мощности. Введение в преобразователь триггера 10, формирователя 12 импульсов, запирающего ключа 7, двух пар диодов (Д) 8 и 16, конденсатора 18 и резистора 19 обеспечивает снижение токовых перегрузок транзисторов задающего автогенератора 1. Переключение триггера 10 приводит к открытию транзисторного ключа 14 и через один из Д 8, Д 16, обмотку 4, резистор 15 и запирающий ключ 7 проходит ток, который является нагрузкой трансформатора (Тр) 2. По окончании полупериода происходит смена полярности на Тр 2, что приводит к запиранию транзисторного ключа 14, и подгрузка автогенератора 1 прекращается. Таким образом исключается работа Тр 2 на холостом ходу и снижаются пиковые перегрузки транзисторов. 2 ил. i го го со со Cfius.i