Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M7/538 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания при преобразовании постоянного тока в постоянный и стабилизации выходного напряжения.

Цель изобретения - повышение надежности путем исключения автоколебаний преобразователя при пуске и изменениях питающего напряже} ия, близких к пороговому.

На чертеже представлена схема преобразователя напряжения.

Преобразователь содержит силовой каскад 1, который условно показан в виде одно- тактного преобразователя с обратным включением выпрямительного диода, однако данные процессы, относятся к любому виду преобразователя или импульсного стабилизатора. Силовой каскад соединен по управляющей связи с блоком управления 2, общие выводы их соединены с оболим выводом источника питания ЕП и эмиттером включающего транзистора 3. Его коллектор через делитель напряжения, состоящий из соединения первого 4 и второго 5 токоограни- чивающих резисторов, подключен к базе запускающего транзистора 6, коллектором соединенного с питающим входом блока управления 2 ). Точка соединения резисторов 4 и 5 через базовый резистор 7 подключена к базе транзистора гистерезиса 8, эмиттером соединенного с эмиттером транзистора 6, катодом второго порогового элемента 9 и потенциальным полюсом источника питания Еп. Анод элемента 9 подключен к коллектору транзистора 8 и ко второму выводу пороговой цепи, состоящей из первого порогового элемента 10 и токозадающего резистора 11, первый вывод пороговой цепи соединен с базой включающего транзистора 3.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

При включении питания напряжение Е„ начинает увеличиваться. До достижения порога включения запускающий транзистор 6 заперт и питающее напряжение Еп на блок управления 2 не подается. Вследствие этого на ее выходе отсутствуют управляющие импульсы и силовой каскад 1 не работает, выходное напряжение UK равно нулю.

Далее, по мере увеличения напряжения Еп происходит срабатывание двух последовательных пороговых элементов 9 и 10. Появляется базовый ток включающего транзистора 3, ограничиваемый резистором 11, который также определяет нормированный ток стабилизации элементов 9 и 0. Транзистор 3 открывается. Его коллекторным током, ограничиваемым суммой резисторов 5 ИИ 4, открывается и запускаюп ий транзистор 6, вследствие чего на питающий вход блока управления 2 подается напряжение питания Е п. Вследствие протекания тока по резистору 5, на нем создается падение напряжения, открывающее транзистор гистере

зиса 8 базовым током через резистор 7. Транзистор 8 открываясь, шунтирует второй пороговый элемент 9. Создаются условия для уменьшения порогового напряжения включения преобразователя на величину падения напряжения на элементе 9.

Вследствие появления напряжения Е п на питающем входе схемы управления 2, она начинает вырабатывать на своем выходе рабочие импульсы по определенным время- амплитудным законам. Начинает работать силовой каскад 1 и на его выходе появляется напряжение UH.

Если по каким-либо причинам напряжение Ein в этот момент или позже уменьшится, то срабатывания порогового узла, а следовательно, и запирания запускающего транзистора 6 не произойдет (при рационально выбранных порогах), так как напряжение выключения транзистора 3 меньще, чем напряжение его выключения. .Уменьше- 0 ние напряжения выключения обусловлено гистерезисом пороговой схемы, который определяется включенным или выключенным состоянием транзистора 8. Величина напряжения гистерезиса определяется напряжением срабатывания (стабилизации) элемента 9, 5 который исключается из работы порогового узла после включения запускающего транзистора 6.

При плавном или резком снятии напряжения питания Еп процессы происходят аналогично, чем также исключаются автоколе- 0 бательные процессы работы силового каскада 1.

Выбором величины гистерезиса можно достичь требуемых норм несрабатывания преобразователя в номинальных режимах работы устройства. Нормы срабатывания зависят также от внутреннего сопротивления источника питания Еп, сопротивления питающих линий, пульсаций питающего напряжения, мощности, потребляемой преобразователем и т. д.

В качестве порогового элемента для упрондения схемы можно использовать и пря- мосмещенные диоды.

Таким образом, в схеме достигается получение двух различных порогов - включе- нния и выключения преобразователя.

Следовательно, за счет реализации в схеме преобразователя запускающего устройства, обладающего свойством гистерезиса, в устройстве отсутствуют ложные автоколебательные процессы пуска или выключения пре- образователя. Кроме того, появляется опре- 0 деленная однозначность работы схемы при напряжениях Еп, близких к порогу срабатывания.

Это повышает надежность работы преобразователя и позволяет исключить случаи отказов в силовом каскаде, а также уменьшается количество неправомерных отключений преобразователя при граничных напряжениях питания, что также повышает на5

0

5

5

дежность работы системы, которая обеспечивается постоянным напряжением.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряже- 5 ния, содержащий силовой каскад и соединенный с ним по управляющему входу блок управления, общий входной вывод которых соединен с эмиттером включающего

дом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы преобразователя путем исключения автоколебаний преобразователя при пуске и изменениях питающего напряжения, близких к пороговому, в него введены второй пороговый элемент, дополнительный транзистор и резистивный делитель напряжения, включенный между базой запускающего транзистора и коллектором включающего транзистранзистора, база которого подключена к Q тора, средняя точка которого через базопервому выводу пороговой цепи, в состав которой входят первый пороговый и токо- задающий элементы, причем второй входной вывод для подключения источника питания соединен с входом силового каскада

вый резистор соединена с базой дополнительного транзистора, эмиттером подключенного к второму входному и первому выводу второго порогового элемента, второй выход которого соединен со вторым выводом порои через эмиттерно-коллекторный переход за- 1$ говой цепи и коллектором дополнительно- пускающего транзистора - с питающим вхо-го транзистора.

дом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы преобразователя путем исключения автоколебаний преобразователя при пуске и изменениях питающего напряжения, близких к пороговому, в него введены второй пороговый элемент, дополнительный транзистор и резистивный делитель напряжения, включенный между базой запускающего транзистора и коллектором включающего транзис тора, средняя точка которого через базо тора, средняя точка которого через базовый резистор соединена с базой дополнительного транзистора, эмиттером подключенного к второму входному и первому выводу второго порогового элемента, второй выход которого соединен со вторым выводом поро говой цепи и коллектором дополнительно- го транзистора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - повышение надежности путем исключения автоколебаний преобразователя при пуске и изменениях питающего напряжения, близкого к пороговому. По мере увеличения напряжения происходит срабатывание двух последовательных пороговых элементов (ПЭ) 9 и 10. Транзистор (Т) 3 открывается, далее по цепи открывается Т 8, шунтируя ПЭ 9. Создаются условия для изменения порогового напряжения включения преобразователя на величину падения напряжения на ПЭ 9, что позволяет схеме выключиться при незначительном уменьшении питаюш,его напряжения. Уменьшение напряжения выключения обусловлено гистерезисом пороговой схемы, который определяется включенным и выключенным состояниями Т 8. Величина напряжения гистерезиса определяется напряжением срабатывания ПЭ 9, который исключается из работы после включения Т 6. В схеме достигается получение двух различных порогов - включения и выключения устр-ва. Введение запускаю- ш,его устр-ва, обладающего свойством гистерезиса, устраняет автоколебательные процессы пуска и выключения. 1 ил. i (Л /7 1C сд 00 00