Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1989 года по МПК H02M3/335 

СП tC

СО

«

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитагсия систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - повышение КПД однотактного преобразователя постоянного напряжения.

На чертеже приведена схема электрическая однотактного преобразователя постоянного напряжения.

Устройство состоит из генератора импульсов 1, модулятора длительности импульсов 2, первого и второго блокирующих транзисторов 3, 4, первого и второго усилителей импульсов 5, 6,

трансформатора 7, диода 8, первого и второго транзисторных ключей 9$ 10, выпрямителя 11, цепи обратной связи 12,компаратора напряжения 13, узла блокировки 14. Компаратор напряжения 13 состоит из источника опорного напряжения 15, переменного резистора 16, операционного усилителя 17, Узел блокировки состоит из эмит- терного повторителя 18, стабилитрона 19, третьего транзистора 20, четвертого транзистора 21 ср-п-р-типа проводимостью, пятого транзистора 22 сп-р-п-типа проводимостью.

Устройство работает следуюи им образом.

Генератор импульсов 1 вырабатывает импульсы запуска, которые поступают на модулятор длительности 2. , Импульсы с модулятора длительности с переменным коэффициентом заполне- ния поступают через один из усилите- :лей 5 или б на управляюрщй электрод транзисторного ключа 9 или 10. Импульсы напряжения с вторичной обмотки трансформатора 7 поступают на выпрямитель 11. Длительность импульсов на выходе модулятора длительности- изменяется за счет цепи обратной связи 12 таким образом, что выходно напряжение выпрямителя 11 стабилизируется. В зависимости от уровня входного напряжения работает транзи торньш ключ 9 или 10, при пониженно относительно некоторого порогового уровня входном напряжении работает второй транзисторный ключ 10, при повышенном - первый транзисторный ключ 9. Диод 8 защищает первь й транзисторный ключ 9 во время работы второго транзисторного ключа 10. Пороговый уровень устанавливают переменным резистором 16 в компараторе напряжения 13. Когда входное напряжение не больше выбранного порогового напряжения, оба транзистора 21 и 22 в узле блокировки 14 закрыты. При этом, первьгй блокирующий транзистор 3 отпирается напряжением, снимаемым с коллектора тра нзистора 22, и закорачивает вход усчлителя 5, блокируя поступление ;мпульсов на первый транзисторный ключ 9. В то же время напря/кение, снимаемое с коллек- тора транзистора 21, недостаточно для отпирания второго блокирующего транзистора 4. Импульсы с модулятора длительности 2 усиливаются усилителем 6 и поступают на управляющий электрод второго транзисторного клю- ча 10. Когда входное напряжение пре- выщает пороговый уровень, открываются транзисторы 17, 19 и оба транзистора 21 и 22. Напряжение на коллекторе транзистора 21 повышается, а на коллекторе транзистора 22 понижается. Соответственно отпирается второй блокирующий транзистор 4, закорачи- |Вая вход усилителя 6 и блокируя поступление импульсов на второй тран-- зисторный ключ 10, который перестает работать. Блоккруюгций транзистор 3 запирается, импульсы с модулятора длительности через усилитель 5 поступают на первый транзисторный ключ 9, который будет работать, пока входное напряжение превышает заданный пороговый уровень. Таким образом использование предлагаемого однотактного преобразователя постоянного напряжения особенно выгодно в автономной РЭА, в которой первичным источником питания является аккумулятор.

Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель Сввыходными выводами, а первичная обмотка включена между первым входным выводом и коллектором первого транзисторного ключа, эмиттер которого подсоединен к второму входному выводу, а база соединена через первый усилитель импульсов с выходом модулятора длительности импульсов, первый вход которого подклюВ

чен к выходу генератора импульсов.

5 -

а второй вход соединен через цепь обратной связи с выходными выводами, компаратор напряжения, вход которого подключен к входным выводам, а выход - к входу узла блокировки, о т - личающийс.я тем, что, с целью повьпиения КПД, введен второй транзисторный ключ, диод, второй усилитель импульсов, первый и второй блокируюпще транзисторы, шунтирующие входы соответственно первого и второго усилителей импульсов, при этом коллектор второго транзисторного ключа соединен через диод и введенную дополнительную обмотку с коллектором первого транзисторного ключа, эмиттер второго транзисторного ключа подключен к второму входному выводу, а база соединена через второй усилитель импульсов с выходом модулятора длительности импульсов, причем базы первого и второго блoкиpyюl 5 x транзисторов соединены соответственно с первым и вторым выводами узла блокировки.

29371и

2. Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ н и с я тем, что компаратор содержит источник опорного напряжения, подключенный к первому входу операционного усилителя, выход которого присоединен к выходу компаратора, а второй вход подключен к среднему выводу переменного резистора, крайние выводы которого подсоединены к входным выводам преобразователя .

10

3, Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ и и с я тем, что узел блокировки содержат эмиттерный повторитель, вход которого подключен к входу узла блокировки, а выход соединен через стабилитрон с базой третьего транзистора, коллектор и эмиттер которого подключены к базам соответственно четвертого и пятого транзисторов разного типа проводимости, коллекторы которых подключены соответственно к первому и второму выходным выводам узла блокировки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - повышение КПД. Устройство содержит генератор импульсов 1, соединенный через модулятор длительности импульсов 2 и первый и второй усилители импульсов 5, 6 с базами первого и второго транзисторных ключей 9, 10. Первичная обмотка трансформатора 7 соединена с коллектором второго транзисторного ключа 10 через диод 8, вторичная обмотка через выпрямитель 11 - с выходными выводами. При максимальном входном напряжении компаратор 13 через узел блокировки 14 включает первый блокирующий транзистор 3 и запрещает прохождение импульса управления на базу первого транзисторного ключа 9. При снижении входного напряжения ниже определенного уровня компаратор 13 через узел блокировки 14 отпирает второй блокирующий транзистор 4, запирает первый блокирующий транзистор 3 и запрещает прохождение импульсов управления на базу второго транзисторного ключа 10. Таким образом происходит адаптация преобразователя к изменению входного напряжения в широких пределах. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.