Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/335 

37ЛУ

ipt/l.j

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации .вторичного электропитания радиоэлектронной ап- паратуры.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого стабили- зирующего преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 а,б - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу при двух характерных режимах,

Устройство содержит вспомогательный источник 1 (фиг.1) питания, управляемый по частоте задающий генератор 2, инвертор 3, одновибрйтор 4, первый 5 и второй 6 делители частоты (триггеры), с первого по четвертый селекторы (элементы И) 7-10, первый двухтактный согласующий усилитель, вьшолненньй на транзисторах 11 и 12 и трансформаторе 13 с вторичными об- мотками 14 и 15, второй двухтактный согласуюш 1й усилитель, вьтолненный на транзисторах 16 и 17 и трансформаторе 18 с вторичными обмотками 19 и 20, токоограничивающие резисторы 21 и 22, разделительные диоды 23 и 24, двухтактный усилитель мощности, выполненный на транзисторах 25 и 26 и трансформаторе 27, выпрямитель 28, фильтр 29, узел 30 обратной связи (инвертирующий масштабирующий элемент) . Питающий вход двухтактного усилителя мощности (элементы 25-27) соединен с вьшодами 31 и 32 для подключения первичного источника пита- ния, а выход через последовательно включенные вьтрямитель 28 и фильтр 29 - с выводами 33 и 34 для подключения нагрузки и- входом узла 30 обратной связи. Питающий вход задающего генератора 2 подключен к выходу вспомогательного источника 1 питания, управляющий вход - к выходу узла 30 обратной связи, а выход - к входам одновибратора 4, делителя 5 частоты и через инвертор 3 - к входу делителя 6 частоты. Первые входы селекторов 7 и 8 соединены с противофазными выходами делителя 5 частоты, а первы входы селекторов 9 и 10 - с противо- фазными выходами делителя 6 частоты. Прямой и инверсный выходы одновибратора 4 подключены к вторым входам соответственно селекторов 9,10 и 7,8,

Выходы селекторов 7 и 8 через двухтактный согласующий усилитель (элементы 11-15) и разделительные диоды 23 и 24 соединены с цепями запирания транзисторов 25 и 26 двухтактног уЬилителя мощности, а выходы селекторов 9 и 10 через двухтактный согласующий усилитель (элементы 16-20) и токоограничивающие резисторы 21 и 22 - с цепями их отпирания.

Стабилизирующий преобразователь , постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче питающего постоянного напряжения на выводы 31,32 задающий генератор 2 начинает вьфабатывать последовательность прямоугольных импульсов и (фиг.2,а), которая инвертируется с помощью инвертора 3 и поступает . на вход делителя 6 частоты. С выходов делителя 6 частоты снимаются последовательности прямоугольных импульсов Ug, Ug с фазовым сдвигом в 180 и частотой, в два раза меньше частоты задающего генератора 2. Эти импульсы подводятся к селекторам 9 и 10. Непосредственно с выхода задающего генератора 2 последовательность прямоугольных импульсов Uj поступает на вход делителя 5 частоты. С выходо делителя 5 частоты снимаются последовательности прямоугольных импульсов и 5, с фазовым сдвигом в 180° И1 частотой, также в два раза меньшей частоты задающего генератора 2. Эти импульсы подводятся к селекторам 7 и В. Одновременно с выхода задающего генератора 2 последовательность прямоугольных импульсов Uj поступает на вход одновибратора 4, который настроен на ту же частоту, что и задающий генератор 2. Так как частота работы одновибратора 4 в два раза больще выходной частоты делителей 5 и 6, то на выходе каждого из селекторов 7-10 импульсы Цо появляются раз за период работы делителей 5 и 6. При этом на выходах селекторов 9 и 10 выделяются последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на полпериода выходной частоты делителя 6 с длительностью, равной длительности выходных импульсов ждущего одновибратора 4.

С выходов селекторов 9 и 10 импульсы и, , U,(j поступают на базы трак зисторов 16 и 17 второго двухтактного согласующего усилителя, поочередно открьшая их на время, определяемое длительностью импульсов U с прямого выхода одновибратора 4. На вторичных обмотках 19 и 20 трансформатора 18 формируется двухполярное прямоугольное напряжение U,g с паузой на нуле Это напряжение используется для отпирания транзисторов 25 и 26, двухтактного усилителя мощности.

Аналогично работают селекторы 7 и 8. Здесь происходит сравнение импульсов и, поступающих с инверсного выхода одновибратора 4 с импульсами и у и Су, формируемыми на выходах де- лителя 5 частоты. В связи с тем, что запуск делителей 5 и 6 частоты осуществляется одноименными фронтами, а между выходом задающего генератора 2 и входом делителя 6 частоты вклю- чен инвертор 3, последовательности импульсов Uy, TJy сдвинуты по фазе относительно импульсов и, Ug на полпериода частоты задающего генератора 2 .

Импульсы U;, Ug с выходов селек;то- ров 7 и 8 поступают на базы транзисторов 11 и 12 первого двухтактного согласующего усилителя, поочередно открывая их на время, определяемое длительностью импульса 1)4 с инверсного выхода одновибратора 4. На вторичных обмотках 14 и 15 трансформатора 13 формируется двухполярное прямоугольное напряжение U,, с паузой на нуле , Это напряжение используется для запирания транзисторов 25 и 26 двухтактного усилителя мощности.

При отклонении, например, в сторо-40 ну уменьшения выходного напряжения преобразователя от заданного значения увеличивается частота импульсов Uj задающего генератора 2 (фиг.2,б). В результате длительность импульсов дз и, уменьшается.

Дпительность же импульсов U,g остается при этом постоянной. Подобная модуляция запирающего и поддержание неизменным отпирающего напряжений обеспечивает постоянство выходного напряжения преобразователя.

5 0 5

д

5

0 з

0

Реализация в устройстве активного запирания транзисторов двухтактного усилителя мощности предопределяет повышенную надежность работы преобразователя,, и, кроме того, позволяет расширить рабочий диапазон частоты.

Формула изобретения

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения, содержащий двухтактный усилитель мощности, питающий вход которого соединен с выводами для подключения первичного источника питания, а выход через последовательно включенные выпрямитель и фильтр - с вьшодами для подключе|тя нагрузки и входом узла обратной связи, задающий генератор, выход которого подключен к входу первого делителя частоты, первый и второй селекторы, первые входы которых соединены с противофазными выходами первого делителя частоты, а выходы через первый двухтактный согласующий усилитель - с цепями управления двухтактного усилителя мощности, одновибратор, о т- личающийся тем, что, с целью повьшгения надежности работы, в него введены инвертор, второй делитель частоты, второй двухтактный согласующий усилитель, третий и чет- вертьй селекторы, задающий генератор вьтолнен управляемым по частоте, а узел обратной связи - в виде инвертирующего масштабирующего элемента, причем вход второго делителя частоты, через инвертор соединен с выходом задающего генератора, первые входы третьего и четвертого селекторов подключены к противофазным выходам второго делителя частоты, а выходы через второй двухтактный согласующий усилитель- к цепям управления двухтактного усилителя мощности, управляющий вход задающего генератора соединен с выходом узла обратной связи, вход одновибратора подключен к выходу задающего генератора, а прямой и инверсный выходы - к вторым входам соответствен«о третьего, четвертого и первого, второго селекторов.

V,

5

О

О Vz О

Us О

б

о

V,

о и,

о из

о

о

щ

о

-П1 П Е1г1пЛ11СИи.

-nZLJZl Ш-Ш-Г/

-IZZL

С HI

ZLnnJUJ

.

ILП

.

lILDJinnl IlJn.EILl

X

.JZ

п а11 ропппл1:

J IInl

aiL I

J::L:

С HI

lILDJinnl IlJn.EILl

X

.JZ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения- повышение надежности работы. Силовой канал составляют двухтактный усилитель мощности на транзисторах 25,26 и трансформаторе 27, выпрямитель 28 и фильтр 29. В цепях отпирания и запирания транзисторов 25,26 включены двухтактные согласующие усилители, один из которых выполнен на транзисторах 11,12 и трансформаторе 13, а другой - на транзисторах 16,17 и трансформаторе 18. Управление ими осуществляется с помощью селекторов 7,8 и 9,10, воспринимающих импульсы от делителей 5 и 6 частоты и с выходов одновибратора 4. Отпирающее и запирающее напряжения, подводяпщеся к транзисторам 25,26, имеют прямоугольную форму с паузой на нуле. При отклонении выходного напряжения преобразователя от заданного значения соответствующим образом изменяется частота задающего генератора 2. Это приводит к изменению длительности запирающего напряжения на выходе трансформатора 13 и сохранению выходного напряжения преобразователя на неизменном уровне. 2 ил. (Л