Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК G05F1/585 

ел ел ю

05

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания .

Цель изобретения - обеспечение Стабилизации выходного напряжения. Повышение КПД и уменьшение пульсаций

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь содержит источник I постоянного напряжения (нестабили- ированный), отрицательный вывод ко™ foporo соединен с общей шиной (общая |очка),, управляющий генератор 2, узе $ преобразования уровня напряжений, Состоящий из накопительного конденсатора k, ключевых транзисторов 5 и 6, диодов 7 и 8, выходного конденсатора 9 и резисторов 10 и 11 смещения. Один из выводов накопительного (юнденсатора k соединен через транзи тор 5 с положительным выводом источника 1 постоянного напряжения, а через транзистор 6 - с общей шиной, другой вывод накопительного конденсатора k соединен через диод 7 с общей шиной, а через диод 8 - с выходным конденсатором 9«

Базы ключевых транзисторов соединены с выходом управляющего генератора 2 через резисторы 10 и 11 смещения, сглаживающий LC-фильтр на дросселе 12 и конденсаторе 13, один из выводов дросселя 12 подключен к выходному конденсатору 9, а другой - к конденсатору 13Г выходному отрицательному выводу и одному из входов узла сравнения уровней напряжений состоящего из последовательно соединенных резисторов 15 и 16 и диода 17 термокомпенсации. Один из выводов резистора 15 соединен с выходом стабилизатора 18, подключенного к источнику 1 постоянного напряжения. Выход стабилизатора 18 является выходным положительным выводом. Другой вывод резистора 15 соединен с диодом 17 термокомпенсации и является выходом узла сравнения уровня напряжений который соединен с цепью 19 обратной связи, состоящей из двух ключевых каскадов на входном и выходном транзисторах 20 и 21 и резисторах 22 и 23. Коллектор транзистора 20 через резистор 22 соединен с базой транзистора 21 , а через резистор 23 - с источником 1 постоянного напряжения,

,ч

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Эмиттеры транзисторов 20 и 21 соединены с общей шиной, коллектор транзистора 21 соединен с вторым входом узла 3 преобразования уровня, базой транзистора 5.

Источником 1 постоянного напряжения (нестабилизированного) могут быть аккумулятор или батареи, управляющим генератором - самовозбуждающийся симметричный мультивибратор,,

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы от управляющего генератора 2 поступают через резисторы 10 и 11 смещения на базы ключевых транзисторов 5 и 6 узла 3 преобразования уровня напряжений, в момент прохождения импульса конденсатор Ц заряжается от источника постоянного напряжения через транзистор 5 и диод 7, в момент отсутствия импульса на выходе генератора 2 конденсатор 4 разряжается через открытый транзистор 6 и диод 8 на выходной конденсатор 9.

Выработанное напряжение отрицательной полярности через сглаживающий фильтр поступает на выходной отрицательный вывод преобразователя. CHI- нал обратной связи формируется на базовом переходе транзистора 20 за счет сравнения уровня напряжения на аноде диода 17 термокомпенсации с уровнем общей точки схемы. При понижении отрицательного выходного уровня напряжения ниже установленного значения, определяемого резисторами 15 и 16, падением напряжения на диоде 17 термокомпенсации и выходным напряжением стабилизатора, транзис- торо20 запирается, что приводит к отпиранию транзистора 21, шунтирующего своим уменьшившимся внутренним сопротивлением базовую цепь транзистора 5, тем самым препятствуя полному заряду конденсатора А и дальнейшему понижению выходного напряжения. Падение напряжения на диоде 17 узла И сравнения уровней напряжений изменяется синфазно с падением напряжения на базовом переходе транзистора 20, что позволяет уменьшить влияние температуры на выходные характеристики преобразователя.

Уменьшение энергопотребления происходит за счет использования высо- коомного узла сравнения уровней напряжений, цепи обратной связи, упраз51

ляющей узлом преобразования уровней напряжений.

Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения, содержащий управляющий генератор, узел преобразования уровней напряжений, состоящий из накопительного конденсатора, один из выводов которого подключен к входным выводам для подключения источника постоянного напряжения через первый и вто рой ключевые транзисторы, а другой вывод накопительного конденсатора подключен к выходному конденсатору через диоды, причем базы ключевых транзисторов соединены с выходом управляющего генератора через резисторы смещения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабилизации выходного напряжения, повышения КПД и уменьшения пульсаций, в него введены узел сравнения уровней напряжений, стабилизатор постоянного напряжения, цепь обратной связи и сглаживающий LC-фильтр, соединенный с выходным выводом отрицательно10

521606

го напряжения, а также с первым вхо-. дом узла сравнения уровней напряжений, состоящего из последовательно соединенных двух резисторов и диода термокомпенсации, второй вход узла сравнения уровней напряжений соединен с выходом стабилизатора, подключенного к входным выводам для подключения источника постоянного напряжения и являющегося выходным выводом положительного напряжения, выход узла сравнения уровней напряжений соединен с входом цепи обратной связи, состоящей из двух ключевых каскадов на входном и выходном транзисторах и двух резисторах, при этом коллектор входного транзистора через один резистор соединен с базой выходного транзистора, а через другой резистор - с входными выводами для подключения источника постоянного напряжения, эмиттеры транзисторов соединены с общей шиной,. коллектор вы- 25 ходного транзистора соединен с введенным вторым входом узла преобразования уровней напряжений, соединенным с базой одного из транзисторов.

15

20

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников электропитания. Цель изобретения - обеспечение стабилизации выходного напряжения, повышение КПД и уменьшение пульсаций. В устройство введены узел 14 сравнения уровней напряжений, стабилизатор 18 постоянного напряжения и цепь 19 обратной связи, состоящая из двух ключевых каскадов на входном и выходном транзисторах 20, 21 и резисторах 22, 23. Введение этих элементов позволяет улучшить выходные характеристики устройства. 1 ил.