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

Изобретение относится к элерстротехнике, в частности к технике средств вторичного электропитания, быть использовано для питания высоковольтным стабилизируемым напря жением электронных и других приборов и аппаратов, входящих в состав аппаратурных комплексов, со.держащих быстродействующие устройства автоматики и вычислительной техники, а также другие электронные и электрофизические устройства, чувствительные к импульсным помехам, и яв ляется дополнительным к авт. св. № 1056168. Цель изобретения - уменьшение габаритов, веса и энергопотребления. На чертеже представлена схема предложенного преобразователя. Преобразователь содержит регулятор 1 тока с регулирующим элементом 2 на регулирующем транзисторе 3,преобразовательную ячейку 4, состоящую из усилителя 5 мощности, выполненного по схеме со средней точкой первич ной обмотки выходного повьшающего тран форматора 6 на силовых транзисторах 7 и 8,и задающего генератора 9,выпрямител 10 и делитель 11 выходного напряжени включенный без изменения сущности ос новного изобретения между выходным вьгеодом стабилизирующего преобразователя и выходным выводом источника регулируемого опорного напряжения, входящего в состав регулятора 1. Задающий генератор 9 преобразовательной ячейки 4 состоит из автоколе бательного генератора 12 прямоугольных импульсов, вьшолненного на интегральных логических элементах по схе ме мультивибратора с КС-связями,его узла 13 питания и выходной цепи 14. Узел 13 снабжен однополупериодным вы прямителем 15, параметрическим стабилизатором 16, к выходу которого подключены выводы питания автоколебательного генератора 12, и двумя .входными вьтодами 17 и 18, которыми вход задарцего генератора 9 подключен параллельно силовому входу усилителя 5 мощности, причем первый из них (17) соединен с вьгоодом силовог входа усилителя 5, объединенным с коллектором регулирукидего транзисто ра 3, и с общим вьшодом 19 выходной цепи 14. Последняя содержит также дв . противофазных вывода 20 и 21, подклю 2 2 чанных к базам транзисторов 7 и 8 соответственно, и два резистора 22 и 23, через каждый из которых база транзистора 7 или 8 связана с соответствующим из противофазных выводов мультивибратора генератора 12. К входному выводу стабилизирующего преобразователя, объединенному с его общей шиной, подключен положительный полюс напряжения входного пивьгооду - отрицательный. Особенности работы предложенного стабилизирующего преобразователя. Максимальный ток, потребляемый задающим генератором 9, определяется приближенным выражением S(8:iMaKC -максимальный ток базы &7(в)макс транзистора 7 или 8; ст|б -ток, протекающий через стабилитрон параметрического стабилизатора 16 узла 13 питания. потребляемая задающим Мощность, генератором при номинальном токе нагрузки в предложенном стабилизирующем преобразователе и в прототипе, равна соответственно: Р WOIKC макс п 9/макс значение напряже- среднее ния на выходе выпрямителя 15 при подключении узла 13 питания входными выводами 17 и 18 параллельно силовому входу усилителя 5 мощности, составляющее часть входного нестандартизированного напряжения стабилизирующего преобразователя (U,- - вп I,, - ток, потребляемый задающим генератором 9; Ujix среднее значение входного напряжения стабилизирующего преобразователя, являющегося одновременно напряжением входного питания задающего генератора 9. Сравнение выражений (2) показьшает, что в предложенном стабилизирующем преобразователе по сравнению с прототипом уменьшается энергопотребление задающего генератора 9.- Уменьщение энергопотребления генератора 9 обусловлено подключением его узла 13 питания входными выводами 17 и 18 параллельно силовому входу усилителя 5. Таким образом, в случае выполнения автоколебательного генератора 12 прямоугольных импульсов по схеме мультивибратора с КС-связями на интегральных логических элементах в пределах допустимых выходных токов и мощностей стабилизирующего преобразователя исключается выходной трансформатор , имеющий место в задающем генераторе прототипа. При этом базы силовых транзисторов 7 и 8, подключенные к противофазным выводам выходной цепи 14, 20 и 21 соответственно через резисторы 22 и 23 указанной цепи 14 подсоединяются к противофазным выходам автоколебательного мультивибратора 12 с КС-связями на интегральных логических элементах, что уменьшает габариты и вес задающего генератора 9. Для того, чтобы соответствующий силовой транзистор 7 или 8 был откры при логическом нуле на выходе мультивибратора 12 необходимо, чтобы вывод положительного полюса напряжения микросхемы последнего был подключен к силовому входу усилителя 5 мощности, объединенному с коллектором транзистора 3 элемента 2, а также с вьгеодом 17 узла 13 генератора 9 и с выводом 19 его выходной цепи. В этом случае при логическом нуле на выходе соответствующего логического вентиля мультивибратора 12 напряжение между выходным выводом указанного вентиля и положительным полюсом питания микросхемы равно, практически напряжению ее питания (например, 4,5-5 В для мик росхемы серии 155, 133) и является отпирающим для соответствующего силового транзистора 7 или 8, к Которому рно в данньй такт работы мультивибратора приложено через выходную цепь 14. В следующий такт работы мультивиб ратора 12 на выходе рассматриваемого логического вентиля появляется логическая единица, а напряжение между выходным выводом данного вентиля и положительным полюсом питания микросхем практически равно нулю (не более 0,4В), что приводит к выключению соответствующего силового транзистора 7 или 8. Транзисторы 7 и 8 как и транзистор 3 имеют тип проводимости р-П-р, т.е. при положительном выходном стабилизируемом напряжении к первому входному вьшоду стабилизирующего преобразователя, объединенному с 1 его общей шиной, подключен положительный полюс напряжения входного питания, а ко второму входному выводу, объединенному с выводом 18 узла 13 питания - отрицательный полюс. Такое подключение напряжения входного питания обеспечивает надежное переключение выходного тока регулятора 1 силовыми транзисторами 7 и 8 от задающего генератора 9 уменьшенных габаритов и веса по сравнению с задающим генератором прототипа. При этом уменьшается стоимость и сокращается длительность изготовления стабилизирующего преобразователя, так как из технологического цикла исключается изготовление выходного трансформатора эадающего генератора. Выпрямитель 15 обеспечивает снижение до необходимого уровня пульсаций на входе параметрического стабилизатора 16 и, как следствие, исключает кратковременные периодические сбои мультивибратора 12, которые могли возникнуть при малых мгновенных значениях напряжения между вьшодами 17 и 18, если бы выпрямитель 15 отсутствовал. Подключение диода выпрямителя 15 между выводом 18 и соответствующим входным выводом параметрического стабилизатора 16 обеспечивает работу преобразовательной ячейки 4 без сбоев. Формула изобретения 1.Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения по авт. св. № 1056168, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, веса и энергопотребления, задающий генератор подключен входными выводами своего узла питания параллельно силовому входу усилителя мощности, причем первый из указанных входных выводов соединен с выводом силового входа усилителя мощности, объединенным с коллектором регулирующего трант зистора. 2.Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что в сос|Тав узла питания задающего генератоjpa введен однополупериодный.выпряМитель, включенный между его входными выводами, подсоединенными к соответствующим выводам силового входа усилителя мощности..стабилизирующего преобразователя,и входом

51267553 6

параметрического стабилизатора на- соковольтного напряжения на выходе пряжения.положительный полюс напряжения вход3. Преобразователь по п.1, о т - входному выводу - отрицательный поличающийся тем, что к его люс, при этом автоколебательный гевходному выводу, объединенному с нератор прямоугольных импульсов выобщей шиной, подключен независимо полней на интегральных логических от полярности стабилизируемого вы- элементах.

ного питания, а к противоположному

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано во вторичных источниках питания и является усовершенствованием преобразователя по авт.св. № 1056168. Цель изобретения - уменьшение габаритов, веса и энергопотребления. ПреобразоSjTOd ватель содержит регулятор тока 1 с регулирующим элементом 2 на регулирующем транзисторе 3, преобразовательную ячейку 4, состоящую из усилителя мощности 5, трансформатора 6 на силовых транзисторах 7 и 8, а также задающий генератор (ЗГ) 9, выпрямитель 10 и делитель выходного напряжения 11. Подключение входных выводом узла питания ЗГ 9 параллельно силовому входу усилителя мощности уменьшает энергопотребление ЗГ 9. Введение выпрямителя 15 обеспечивает снижение необходимого уровня пульсаций на входе параметрического стабилизатора 16, исключает кратковременные периодические сбои мультивибра(Л тора 12 при малых мгновенных значениях напряжения на входных выводах 17 и 18. 2 3.п. ф-лы, 1 ил. to О) СП СП со го