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

Изобретение OTFIOCHTCH к электротехнике и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания аппаратуры связи, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - повышение надежности и технологичности, путем обеспечения стабильности тока короткого замыкания и устранения подбора.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит транзисторный ключ 1, узел 2 управления ключем, силовую цепь с трансформатором 3, одна из обмоток 4 которого включена последовательно с транзисторным ключем 1, цепь отрицательной .обратной связи по величине выходного тока преобразователя, состоящую из последовательно-соединенных ре- зистивного датчика 5 тока в выходной цепи ключа 1, компаратора 6 и триггера 7, выходом связанного с входом ключа 1. Дополнительная цепь положительной обратной связи по напряжению образована дополнительной обмоткой 8 трансформатора 3, которая через выпрямитель 9 и RC - фильтр 10 соединена с одним из вхо- дов компаратора 6. Выходная обмотка 11 трансформатора 3 через выпрями-; теяь 12 и фильтр 13 соединена с вы- ходными выводами 14 и 15 преобра- зователя и с входными узлами 2 упра- вления. Параметрический стабилизатор 16 входными выводами соединен с вхо- дньnvш выводами 17 и 18 преобразователя, а выходами - с целью питания узла 2 управления и с выводом питания компаратора 6. Усилительно- сравнивающий элемент 19 компаратора 6 одним входом соединен со средней точкой резисторного 20, 21 делителя напряжения, другими выводами соединенного с выходами выводами параметрического стабилизатора 16, а другим входом - с потенциометром 22 второго резисторного 22, 23, 24 делителя напряжения. К одному отводу этого делителя подключен выход RC - фильтра 10, а другой отвод делителя через резистор 25 соединен с входным выводом 17 преобразователя, ограничительный резистор 26 включен между RC - фильтром и вторым делителем напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходное Напряжение Ui преобра- зователя с выводов 14, 15 поступает на входы узла 2 управления, который осуществляет широтно-импульсную модуляцию сигнала рассогласования по выходному напряжению и формирует управ- ляющие импульсы, поступающие на вход ключа 1. Если мгновенное значение тока ключа 1 привысит допустимое значение, то на выходе компаратора

6формируется сигнал, который приво- дит к срабатыванию триггера 7. Триггер 7 шунтирует ключ 1, включая его.

В паузе, когда выходной импульс узла 2 отсутствует, триггер 7 выключается. В случае установившейся пере- грузки или короткого замыкания на выходе преобразователя происходит периодическое срабатьшание триггера

7и уменьшение длительности включенного состояния ключа 1, чем обеспечиваются ограничение выходного напряжения преобразователя и тока ключа 1 и защита преобразователя. Напряжение на выходе RC - фильтра 10 изменяется в зависимости от скваж-

ности импульсного цикла и входного напряжения преобразователя. Сопротивление нагрузки и фильтрующие свойства DLC - выходного фильтра 13 и КС - фильтра 10 отличаются,

поэтому имеет место разброса параметров (крутизны, знака дифференциального сопротивления) выходной характеристики преобразователя в режиме перегрузки и короткого замыкания при таких дистабилизирую- щих факторах как изменение входного напряжения температуры и др. Делители напряжения (резисторы 20, 21 , и 22, 24) компаратора 6 подключены

к стабилизатору 16 напряжения, чем обеспечивается стабилизатор порога срабатывания защиты, устанавливаемого потенциометром 22,

Общие вьшоды резисторов 22 и 23

соединены через резистор 25 с входным выводом 17 для подключения источников питания. С увеличением напряжения источника питания на выводах 17 и 18 увеличивается напряжение на входе компаратора 6, при этом уменьшаются выходное напряжение и ток преобразователя в режиме перегрузки или короткого замыкания на выходе. При этом потребляемая и рас31405свиваемая преобразователем мощность не увеличивается, что позволяет оптимизировать вес и габариты радиа торов ключа 1, выпрямителя 12 и диода в фильтре 13, повысить надежность преобразователя и уменьшить нестабильность выходной характеристики преобразователя (связанную с изменениями выходного напряжения) в

00

режрше перегрузки и короткого замыкания на выходе.

За счет снижения разброса рассеиваемой мощности преобразователя можно не производить подбор сопротивления ограничительного резистора 26 в депи дополнительной обратной связи, что повьш1ает технологичность производства преобразователя.