Стабилизированный преобразователь напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M3/335 

(21)4135819/24-07

(22)21.10.86

(46) 23.04.88. Бюл. № 15

(72) С.И. Галас

(53) 621.314.57(088.8)

(5,6) Сборник под ред. Ю.И. Конева. Радио и связь: 1983, с. 20,

рис. 5.

Авторское свидетельство СССР 1241371, кл. Н 02 М 3/335, 1984.

( 54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам питания электронной аппаратуры, и предназначено для преобразования и регулирования напряжения питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьппение надежности путем

исключения влияния входного напряжения на порог срабатывания схемы защиты от перегрузок и коротких замыканий на выходе. Стабилизированный преобразователь напряжения содержит ключевой элемент 1, силовой трансформатор 2, узел 3 управления, трансформатор 4 тока перегрузки, узел 5 выключения, широтно-импульсный модулятор 6, выпрямитель 7, датчик 8 тока, стабилитрон 9, первый 10 и второй 12 резисторы, дополнительную обмотку 11 силового трансформатора. Введение в силовой трансформатор 2 дополнительной обмотки 11 обеспечивает компенсацию изменения амплитуды сигнала на датчике тока при изменении входного напряжения. Это позволяет стабилизировать порог срабатывания схемы защиты от перегрузок. 1 ил.

а

сл

оо со о | оо ел

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике,, а именно к источникам sneKTporaiTEHHH аппаратуры, и может быть использовано в устройствах преобразования и регулирования напряжения питания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности путем исключения влияния входного напряжения на порог срабатьшания защиты от перегрузок и коротких замыканий на вько-- де.

На чертеже представлана электрическая схема стабилизированного преобразователя напряжения.

Стабилизированный преобразователь напряжения содержит последовательно соединенные ключевой элемент 1, например транзистор, силовой трансформатор 2, узел 3 управленияS например, трансформатор тока с первичной,

20 зистор 10 поступает на выключения, который чер равления воздействует н элемент 1, выключая его те коэффицгхент заполнени

вторичной, пусковой и выключающей

обмотками, трансформатор 4 тока пере-25 -ок ключевого элемента

грузки, узел 5 выключения, например

транзисторно-диодный ключ, широтноимпульсньш модулятор 6, выполненньтЙ5

например, на операционном усилителе

ного напряжения при подд литуды тока ключевого эл заданном уровне.

Аналогичные процессы при коротком замыкании н преобразователя5 а также включении в течение врем ния зарядных токов конде ходного фильтра преобра

выпрям1 тель 7, датчик 8 тока, йапри - мер резистор, стабилитрон 9, первый резистор 10, дополнительную обмотку 11 силового трансформатора 2 и второй резистор 12. Вторичная обмотка 13 трансформатора 4 тока перегрузки через выпрямитель 7 нагрз жена на дат чик 8 тока. Стабилитрон 9 и первый резистор 10 включены последовательно между датчиком В тока и входом узла 5 выключения Дополнительная обмотка 11 силового трансформатора 2 одним выводом соединена с общей шиной выхода .преобразователя, а вторым через второй резистор 12 подключена к датчику 8 тока.

Стабилизированный преобразователь напряжения работает следующим образом.

В установившемся режиме работы на выходе преобразователя поддерживаетс постоянное выходное напряжение за счет управления коэффитдиентом заполнения импульсов ключевого элементаj осуществляемого модуляцией выходного напряжения с помощью ижротно-импульс ного модулятора в цепи обратной связи. Ток ключевого элемента t, трансформируясь во вторичную обмотку 13 трансформатора 4 тока перегрузки

и протекая через выпрямитель 7 и датчик 8 тока,, обеспечивает на последнем падение напряжения, пропорциональное току ключевого элемента 1. Величина датчика 8 тока выбрана так, чтобы напряжение на нем бьшо недостаточно для пробоя стабилитрона 9. В этом режиме схема защиты не оказывает

влияния на работу преобразователя. При возникновении перегрузки на выходе преобразователя увеличивается ток ключевого элемента 1 и., следовательно, напряжение на датчике 8 тока. При достижении этим напряжением значения пробивного напряжения стабилитрона 9 последний пробивается.

Напряжение с датчика 8 тока через пробитьш стабилитрон 9 и первый резистор 10 поступает на вход узла 5 выключения, который через блок 3 управления воздействует на ключевой элемент 1, выключая его. В результате коэффицгхент заполнения импульсов

1 уменьша

-ок ключевого элемента

30

35

45

50

55

ного напряжения при поддержании амплитуды тока ключевого элемента на заданном уровне.

Аналогичные процессы происходят при коротком замыкании на выходе преобразователя5 а также при его включении в течение времени протекания зарядных токов конденсатора выходного фильтра преобразователяJ

При изменении входного напряжения, например при его увеличении, уменьшается амплитуда тока в цепи ключевого элемента к увеличивается напряжение, формируемое на обмотках силового трансформатора 2 в течение времени открытого состояния ключевого элемента 1.

Уменьшение амплитуды тока в цепи ключевого элемента 1 приводит к у1-1еньшению амплитуды напряжения, формируемого на датчике 8 тока. В это же время увеличение напряжения на дополнительной обмотке 11 силового трансформатора 2, передаваемое через второй резистор 12 на датчик 8 тока, компенсирует уменьшение амплитуды напряжения на нем, вызванное уменьшением амплитудь тока в цепи ключевого элемента 1. В результате амплитуда сигнала на датчике тока 8 остается постоянной при любых значениях входного напр сжения, что обеспечивает стабильность порога срабатывания

схемы защиты от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе преобразователя, уменьшает коэффициенты нагрузки силовых элементов преобра

зователя, что позволяет повысить мае согабаритные показатели.

Фо Ьмула изобретения

Стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий по меньшей мере один ключевой элемент, силовой трансформатор, узел управления и трансформатор тока перегрузки, вклю- ченные последовательно, причем вход узла управления ключевым элементом через узел выключения и широтно-им- пульсный модулятор соединен с потен5

10

.,

циальной шиной выхода преобразователя, а к вторичной обмотке трансформатора тока перегрузки через выпрямитель подключен датчик тока, соединенный через последовательно включенные стабилитрон и первый резистор с входом узла выключения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения влияния входного напряжения на порог срабатывания схемы защиты от перегрузок и коротких замыканий на выходе, силовой трансформатор снабжен допол- нитейьной обмоткой, один вывод которой соединен с общей шиной выхода преобразователя, а другой вьгоод через второй резистор подключен к датчику тока.