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

I , M3oi;pun-;ii;L (гпюсится к электротехнике, ji MacTM jCTii к преобразовательной технике, |и ли:ж(ч быть использовано во Ьторичных ;исп; чпмках питания радиоэлектронной апна- ратур1 1.

Целые изобретения являетеи уменьшение импульсных номех и повышение КПД путем исключения сквозных токов и сни- :жения потерь в резисторе запуска и в ре- ; У- 1иру1О1цем транзисторе.

На чертеже представлена схема одно- тактного стабилизированного иреобразовате- ля постоянного напряжения.

Преобразователь содержит трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого соединена последовательно с регулирующим транзистором 3 и датчиком 4 тока, а выходная обмотка 5 через выпрямитель 6 - с накопительным конденсатором 7, выводами д. 1Я подключения нагрузки 8 и входом блока 9 управления, выход которого соединен с базой переключающего трапзис- тора 10 и через первый резистор 11 под- Ичлючен к эмиттеру регулирующего транзистора 3, второй резистор 12 соединен с обмоткой 13 нолол ительной обратной связи трансформатора 1 и базой регулирующего транзистора 3. База регулируюнхего транзистора 3 соединена также через резистор 14 запуска и ключевой каскад 15 с источником нитания, а к управляющему входу ключевого каскада 15 подключен 1ерез третий резистор 16 выход двухполу- иер);одного выпрямителя 17, к входу которого подключена доно.пнительная обмотка 18 трансформатора 1.

Выпрямитель 17 может вьпюлпен как по мостовой схеме, так н с исполь- |зоваиием двух диодов. Трртий резистор 16 |может быть разбит на два (как нока- |зано на чертеже), каждый из которых вк;1ю- чен последовательно с одним из диодов выпрямителя.

Однотактный стабилизированный иреоб- |разователь постоянного напряжения работа- :ет следующим образом.

При нодаче па вход устройства пос- ТОЯНН01-О напряжения на базу регулирующе- 1 о транзистора 3 через открытый ключе- Boii каскад 15 и резнстор 14 запуска поступае г открывающее его напряжение. При огкрыванпп ре1-у. 1ируюшего транзистора 3 чер( первичную обмотку 2 трансформатора 1 начинас- протекать нарастающий ток и в до- но, П111то.1ьной обмотке 18 трансформатора 1 ннводнгся ЭДС, запирающая по управляю- иему входу ключевой каскад 15. Таким образом, потребление по цепи запуска ре- I улирующего транзистора 3 прекращается.. (Хтповремсппо в обмотке 13 положительной обратной связи трансформатора 1 на- в( 1нтся ЭДС, поддерживающая регулирую- пдий транзистор 3 в открытом состоянии, и ток через него продолжает нарастать ,10 тех нор, пока падение напряжения на

датчике 4 тока не достигает величины, достаточной для открывания переключаю- uiero транзистора 10. При этом базовый ток регулирующего транзистора 3 начинает уменьшаться, он выходит из насыщения и запирается. Полярность напряжения на обмотках трансформатора 1 меняется на противоположную, и он начинает отдавать накопленную в период открытого состояния регулирующего транзистора 3 энергию че0 рез свою выходную обмотку 5, включенную встречно с первичной, и выпрямитель 6 в нагрузку 8, заряжая одновременно накопительный конденсатор 7. Наводимая при этом в дополнительной обмотке 18 транс форматора 1 ЭДС поддерживает ключевой каскад 15 по его управляющему входу в закрытом состоянии до тех пор, пока вся накопленная в трансформаторе 1 энергия не будет передана в нагрузку и ток через выпрямитель 6 не прекратится.

0 Таким образом, ключевой каскад 15 замыкает цепь запуска регулирующего транзистора 3 лищь после полного прекращения тока через выпрямитель 6 и рассасывания носителей в нем. Далее цикл ра- боты повторяется. Во время открытого состояния регулирующего транзистора 3 энергия от источника в нагрузку 8 не поступает, так как выпрямитель 6 смещен в обратном направлении, а напряжение на нагрузке 8 поддерживается за счет запа-. сенной в накопительном конденсаторе 7 энергии в предыдущем цикле. Стабилизация выходного напряжения при изменении входного осуществляется посредством изменения длительности открытого состояния регулирующего транзистора 3 путем подачи сигс нала управления на базу переключающего транзистора 10 с выхода блока 9 управления.

Предлагаемое устройство за счет замыкания цепи запуска регулирующего транзистора только после полной отдачи энер0 гии трансформатора в нагрузку и прекращения тока через выпрямительный диод обеспечивает полное отсутствие сквозных токов, в результате чего повыщается КПД преобразователя и уменьщаются импульсные ,- помехи. Кроме того, снижены потери мощности по цепи запуска путем ее отключения сразу после открывания регулирующего транзистора.

5

Формула изобретения

50

I. Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого включена в коллекторную цепь регулирующего транзистора, эмиттер 55 которого подключен через датчик тока к общей тине питания, выходная обмотка трансформатора через выпрямитель соединена с накопительным конденсатором, с выводами

для подключения нагрузки и с входом блока управления, выход которого соединен- с базой переключающего транзистора и через первый резистор подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, эмиттер переключающего транзистора соединен с общей шиной питания, а коллектор - с базой регулирующего транзистора и через второй резистор и обмотку положительной обратной связи трансформатора с эмиттером переключающего транзистора, и резистор запуска, отличающийся тем, что, с целью уменьщения импульсных помех и повышения КПД путем исключения сквозных токов и снижения потерь в резисторе запуска и в регулирующем транзисторе, в него введены ключевой каскад, двухполупериодный выпрямитель, дополнительная обмотка трансформатора и третий резистор, причем дополнительная обмотка трансформатора подключена к входу двухполупериодного

0

выпрямителя, выход которого через третий резистор подключен к управляющему входу ключевого каскада, включенного последовательно с резистором запуска между базой регулирующего транзистора и положительной шиной источника питания.

2.Преобразователь по п. I, отличающийся тем, что двухполупериодный Bbinj- HMn- тель выполнен по мостовой схеме.

3.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что двухполупериодный выпрямитель выполнен на двух диодах, а доно.- иительная обмотка тра11сформато1)а вьшо; - нена с отводом.

4. Преобразователь по пп. 1-3, отличающийся тем, что третий резистор разбит на два, каждый из которых вклю . Сп последовательно с одним из диодов в njx)- тивоположные плечи двухполунерподного выпрямителя.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение во вторичных источниках питания радиоэ. 1ектронноя анпаратуры. Целью изобретения является повышение КПД путем снижения потерь в цепи запуска и в регулирующем транзисторе. В преобразователе исключены сквозные токи при коммутации регу, 1И|1ую- ш.его транзистора 3 за счет надежного отключения цепи его запуска до момента полной отдачи энергии трансформатора 1 в нагрузку 8 и прекрашения тока через выпрямитель 17 а также снижены потери мош,ности в резисторе запуска 14 путем его отключения от шины питания сразу после открывания регулируюшего транзистора 3. 3 3. п. ф-лы, 1 ил.