Импульсный блок питания Советский патент 1986 года по МПК H02H7/12 

Изобретение, относится к электротехнике и может быть использовано, например, в блоке питания телевизионного приемника. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем обеспечения защиты от повышения выходного на напряжения. На фиг.1 приведена электрическая схема импульсного блока питания на фиг.2 - временные диаграммы сигналов в соответствующих точках схемы в режиме стабилизации; на фиг.3 - временные диаграммы сигналов в случае выхода из строя блока.регулирования Импульсный блок питания содержит ключевой транзистор . , коллектор которого через коллекторную обмотку 2 соединен с плюсом вьтрямителя 3 питания, а эмиттер через резистор 4 с минусом выпрямителя 3 питания, выклю чатель тока, выполненный на тиристоре 5, анод которого соединен с конденсатором 6 блокировки ключевого транзистора, другой конец которого соединен с базой ключевого транзистора 1 , а катод - с минусом выпрямителя 3 питания. Начало обмотки 7 во буждения связано через последовател но соединенные резистор 8 и параллельную цепочку 9 с эмиттером ключевого транзистора 1, а конец - с : базой ключевого транзистора 1 . Конденсатор 6 связан через диод 10с обмоткой 7 возбуждения. Начало обмотки 11 управления связано со схемой 12 регулированияJ а конец - с эмиттером ключевого транзистора 1. Выход блока 12 регулиро.вания соединен с управляющим длектро дом тиристора 5. Отрицательное напряжение блокировки тиристора 5 подается на его уп{1авляющий электрод через резистор ,13 с конденсатора 14 блокировки тиристора, другой конец которого подключен к эмиттеру Ключевого транзистора 1. Конденсатор 14 заряжается от напряжения на обмотке 7 возбуждения через стабшштрон 15, анод которого подключен к конденсатору 14, а катод - к базе ключевого транзистора 1. Напряжение с резистора 4, пропорциональное ко1текторному току ключевого транзистора 1, подается на управляющий электрод тиристора 5 через резистор 16. Обмотка 17 нагрузки гальванически изолирована от сети и соединена с выпрямителем 32 18. Обмотки 7, 11, 2, 17 связаны межу собой магнитной связью. Запуск генератора осуществляется через резистор 19, один конец которого подключен к плюсу выпрямителя 3, i другой - к базе ключевого транзистора 1 импульсного преобразователя 20 напряжения. Устройство работает следующим образом. Выпрямленное напряжение сети через выпрямитель 3 подается на одйотактный самовозбуждающийся генера тор на ключевом транзисторе 1. Стабилизация выходного напряжения осуществляется путем регулирования энергии, накопленной J3 магнитном поле трансформатора в течение фазы проводимости ключевого транзистора I. Это обеспечивается управлением моментом включения тиристора 5 при помощи блока 12 регулирования и резистора 4, состояние KOTOpbix зависит от величины выходного напряжения и от протекающего через ключевой транзистор 1 тока. При включении тиристора 5 заряженный конденсатор 6 подключается между базой и эмиттером ключевого . транзистора 1 минусом к его базе, обеспечивая надежное выключение генератора. При этом наступает фаза обратного хода, когда накопленная в магнитном поле трансформатора энергия в течение фазы проводимости ключевого транзистора 1 обеспечивает заряд емкостей выпрямителей нагрузки. Отрицательное напряжение на конденсаторе 14 служит напряжением блокировки тиристора 5 и противодействует положительному напряжению, поступающему на управляющий электрод тиристора 5 со схемы 12 регулирования и с резистора 4, вплрть до достижения напряжения включения тиристора 5. Конденсатор 14 заряжается через стабилитрон 15 (который в данном процессе работает как вьшрямитель) g течение фазы обратного хода отрицательным импульсом напряжения, возникающим на обмотке 7. Очевидно,что в режиме стабилизации выходных напряжений последнее на конденсаторе 14 также стабилизировано. К стабилитрону 15 в течение фазы проводимости приложено напряжение где UIP - напряжение, приложенное к стабилитрону 15; напряжение между базой и эмиттером ключевого транзистора;напряжение на конденсаторе 14. На фиг.2 показана временная зависимость напряжений в режиме стаби лизации, где О - интервал фазы проводимости, а - интервал об ратного хода. В случае выхода из строя блока 1 регулирования, когда положительное напряжение с него на управляющий электрод тиристора 5 не поступает, момент включения тиристора 5 наступает гораздо позже. Соответственно увеличивается дли тельность фазы проводимости ключево го транзистора 1.и, как следствие, запасенная энергия магнитного поля обмотки 2. Это приводит к росту выходных напряжений в том числе и на конденсаторе 14. Увеличение напряже ния на конденсаторе 14 приводит к увеличению напряжения U,5 , прикладываемого к стабилитрону 15, и когд Ujj превышает напряжение пробоя ста билитрона 15, он начинает проводить в течение фазы проводимости транзис тора 1, отводя части тока возбуждения базы транзистора 1. Наступает м мент, когда поступающего к базе ключевого транзистора 1 тока возбуж дения становится недостаточно для выполнения условий самовозбуждения генератора и происходит срыв колебаний генератора. Конденсатор 14 начинает разряжаться с постоянной времени, определяемой сопротивлением резистора 8 и величиной емкости конденсатора 14. Пока ток разряда конденсатора 14 протекает через ста билИтрон 15,ключевой транзистор 1 надежно заблокирован отрицательным напряжением на конденсаторе 14 и запуска генератора не происходит. Как только конденсатор 14 разрядится, ге нератор пытается запуститься снова, однако в первом же цикле запуска . включается тиристор 5 и напряжение на конденсаторе 6 надежно блокирует транзистор 1. Колебания не возникают и через открытьй тиристор 5 проис ходит апериодический разряд конденсатора 6. Как только напряжение на конденса торе 6 станет недостаточным для блокировки транзистора 1, происходит повторный запуск генератора и в схеме возникают колебания. При этом выходные напряжения и напряжения на конденсаторах 14 и 6 начинают возрастать, и как только напряжение на конденсато ре 14 станет достаточно для пробоя ста билитрона 15, колебания снова срыва ются, т.е. процесс повторяется. Таким образом, выбирая стабилитрон 15 с определенным напряжением пробоя, можно ограничить выходные напряжения блока питания на уровне 1020% выше, чем номинальные. Временные зависимости напряжений на базе ключевого транзистора 1, на конденсаторах 14 и 6 и на фильтре выпрямителя 18 нагрузки в случае откаг.г за блока регулирования приведены на фиг.З. На интервале 0-t, генератор работает и напряжения на выходе выпрямителя 18 и на конденсаторах 4 и 6 растут. На интервале t -t генератор выключен, происходит разряд конденсатора 14. На интервале генератор выключен, происходит разряд конденсатора 6. Если вместо резистора 19 запуска использовать узел одноразового запуска, то в этом случае при отказе блока регулирования произойдет выключение блока питания.. Формула изобретения Импульсный блок питания, содержащий выпрямитель питания, выход которого соединен с импульсньгм преобразователем напряжения, вьшолненннм в виде трансформатора с обмотками воз- буждения управления, коллекторной обмоткой и обмоткой нагрузки, ключевого транзистора, эмиттер которого через первый резистор соединен с катодом тиристора и отрицательным полюсом выпрямителя питания через второй . резистор и первый конденсатор, шунтированный первым и вторым встречно параллельно вклзоченными диодами, со единен с анодом третьего диода и началом обмотки возбуждения, через третий резистор подключен -к управляющему электроду тиристора, соединенному с выходом блока регулирования и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого через конденсатор блокировки тиристора подключен к эмиттеру ключевого транзистора и первому входному выводу блока регулирования, второй входной

вывод которого через обмотку управления соединен с эмиттером ключевого транзистора, коллектор которого через коллекторную ьбмотку подключен к положительному полюсу вьтрямителя питания, через пятый резистор соеди-. ненному с базой ключевого транзистора, через конденсатор блокировки ключевого транзистора подключенной

к аноду тиристора и катоду третьего диода, отличаю.щийся тем, что, с целью повышения его надежности путем обеспечения защиты от повышения выходного напрйжения, в него введен стабилитрон, анод которого подключен к второму вьгаоду четвертого резистора, а катод - к базе ключевого транзистора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в блоке питания теле визионного приемника; Целью изобретения является повышение надежности устройства путем обеспечения защиты от повьшення выходного напряжения. Стабилизация выходного напряжения осуществляется путем регулирования знергии, накопленной в магнитном поле трансформатора в течение фазы проводимости ключевого транзистора I однотактного самовозбуждающегося генератора. Это обеспечивается управлением моментом включения тиристора 5 при помощи блока 12 регулирования резистора 4. При повышении выходного напряжения увеличивается напряжение на конденсаторе 14. Это приводит к увеличению напряжения U, , прикладываемому к стабилитрону 15. Когда наа S пряжение U|5 превьшгает напряжение . пробоя стабилитрона 15, он начинает (Л проводить ток в течение фазы проводимости транзистора I. Генерация срывается. Процесс повторяется циклически. 3 ил. ff Фиг I