Стабилизированный преобразователь напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/335 

1

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может бы гь использовано в системах вторичного электропитания для преобразования напряжения с гальванической развязкой входных и выходных цепей и стабилизацией выходного напряжения.

Цель изобретения - повьшение стабильности выходного Напряжения путем улучшения его формы.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизированного преобразователя напряжения.

Преобразователь содержит двухтактный магнитно-транзисторньй автогенератор на силовых транзисторах 1 и 2 и трансформаторе 3с первичной обмоткой. Выходная обмотка 4 трансформатора 3 подключена через основной выпрямитель 5, LC-фильтр 6 к нагрузке. Обмотка 7 корочення подключена к вспомогательному выпрямителю 8, параллельно выходу которого включен регулирующий ключевой транзистор 9. База транзистора 9 соединена с выходом ши- 1)отно-импульсного модулятора 10, вход которого через цепь 11 обратной связи подключен К выходу конвертора. Коллектор транзистора 9 соединен с шиной питания широтно-импульсного модулятора через последовательно включенные диод 12 и резистор 13, к точке соединения которых подключен счетный вход триггера 14. Выходы триггера через дифференцирующие цепочки 15 и 16 связаны с базами дополнительных транзисторных ключей 17 и 18. Дополнительная обмотка 19 с выводом от средней точки включена на дополни- тельньй выпрямитель 20, к выходу которого подключен конденсатор 21. Силовые выводы транзисторов 17 и 18 подключены параллельно диодам выпрямителя 20 соответственно.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении питающего напряжения запускается магнитно-транзисторный генератор.Базовая обмотка трансформатора 3 поочередно включает силовые транзисторы 1 и 2.В результате на выходе конвертора появляется напряже-- ние. При достижении последним уровня стабилизации, определяемого цепью 11 обратной связи, на выходе модулятора 10 появляются модулированные по ширине импульсы. Открьтаясь, транзистор

10

3288952

9 создает цепь короткого замыкания одной из полуобмоток 7 через- диод.

Это приводит к запиранию ранее открытого силового транзистора и срыву колебаний автогенератора. Напряжение на всех обмотках трансформатора 3 становится равным нулю. Силовые транзисторы 1 и 2 закрыты.

По окончании импульса корочения ключевой транзистор 9 закрывается, снимая короткое замыкание обмотки 7. Однако, поскольку ток в ней отсутствовал, злектрический режим обмотки 7 не изменяется и очередной запуск генератора сможет произойти не раньше, чем разрядится дроссель фильтра 6. В результате выходное напряжение конвертора оказьшается нестабилизирв- ванным, с большими пульсациями.

В предлагаемом,преобразователе тока режим прерывистых колебаний полностью исключен, чем обеспечивается высокая функциональная надежность уст- 25 ройства независимо от мощности нагрузки. Это осуществляется следующим образом. По окончании импульса корочения транзистор 9 закрывается, корот- козамкнутый режим обмотки 7 снимается. На входе триггера 14 появляется им15

20

35

30

пульс напряжения, снимаемый с общей

точки резистора 13 и диода 12. Последний необходим для того, чтобы ограничить амплитуду входного импульса триггера 14 на уровне его напряжения питания: если напряжение на полуобмотке 7 превышает напряжение питания, ди- диод 12 закрыт, если наоборот, то зак- закрыты диоды выпрямителя З.Происхо- .„ дит переключение состояния триггера 14. Положительный импульс с одного из его выходов дифференцируется цепью 15 либо 16 и открывает на короткое время один из транзисторов 17 либо 18. В результате заряженный в течение импульса от. обмотки 19 через выпрямитель 20 конденсатор 21 подключается к одной из полуобмоток 19. На всех обмотках трансформатора наводится напряжение, открывается -один из си45

50

55

ловых транзисторов 1 либо 2 , благодаря действию цепи положительной обратной связи происходит запуск авто-, генератора. Широтно-модулированные импульсы следуют строго чередующейся полярности, поскольку триггер 14 включает поочередно транзисторы 17 и 18, осуществляя функцию деления частоты.

3 13288954

Для исключения влияния паразитныхФормула изобретения,

индуктивностей рассеяния обмоток наСтабилизированный преобразовакачество режима короткого замыканиятель напряжения, содержащий двухтактжелательно первичную обмотку и коро-ный магнитно-транзисторньй автогенетящую обмотку 7 трансформатора 3 на-ратор, обмотка корочения которого чематьшать вместе.рез двухполупериодньш выпрямитель

Цепочка, состоящая из параллельноподключена к регулирующему транзисто- соединенных диода и конденсатора вру, управляющий вход которого подклю- эмиттерной цепи регулирукяцего тран-IQ чен к выходу широтно-импульсного моду- зистора 9, к достижению поставленнойлятора, входом соединенного с выходом цели не относится, а решает задачупреобразователя, отличающий- форсированного .выключения транзис-с я тем, что, с целью повьшения статора 9 в паузе между импульсами моду-бильности выходного напряжения путем лятора, обеспечивая запиракщее смеще- g улучщения его формы, введены дополнн- ние на его управляющем переходе. Втельная обмотка с выводом средней результате уменьшается время запазды-точки, выпрямитель на двух диодах, вания сигнала управления, что в зна-конденсатор, два дополнительных тран- читель ной мере повышает устойчивостьзистора, две дифференцирующие цепоч- системы регулирования.20 триггер со счетным входом, диод и Таким образом, принудительный за-и резистор, причем счетный вход триг- пуск автогенератора по окончании па-гера подключен через резистор к вы- узы исключает неоднозначность формыводу питания триггера и через диод - выходного напряжения и прерывистыхк коллектору регулирующего транзисто- колебаний, не позволяющих осуществить25 Р& дополнительная обмотка с выводом стабилизацию выходного напряжения исредней точки подключена через вып- ; влекущих за собой значительное увели-рямитель на двух диодах к конденсато- чение переменной составляющей выход-ру, два дополнительных транзистора, ного; напряжения (пульсации) при ис-шунтированные диодами выпрямителя, а пользовании преобразователя в качест-гзо база каждого дополнительного транзис- ве конвертора, т.е. повышает стабиль-тора через дифференцирующую цепочку ность выходного напряжения преобразо-подключена к соответствущему выходу вателя.триггера со счетным входом.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах вторичного электро- гштания. Цель изобретения - повышение стабильности выходного напря:жения. Преобразователь - Двухтактный автогенератор на силовых транзисторах 1, 2 и трансформатор 3 с первичной, выходной 4, дополнительной 19 обмотками и обмоткой 7 корочения. Регулирующий транзистор 9 управляет состоянием транзисторов 1 и 2 путем корочения обмотки 7 с помощью широтно-им- пульсного модулятора 10, цепи обрат-- ной связи 11. Введение дополнительной обмотки 19, выпрямителя 20, конденсатора 21, транзисторов 17 и 18, дифференцирующих цепочек 15, триггера 14, диода 12 и резистора 13 обес- чивает улучшение формы выходного напряжения путем принудительного запуска автогенератора по окончании паузы. 1 ил. С/)