Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК G05F1/46 H02M3/335 

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано в устройствах вторичного электролита- кия.5

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей стабилизатора.

На чертеже приведена схема стабилизатора. to

Стабилизатор содержит первичную обмотку 1, дополнительную обмотку 2 и вторичную обмотку 3 трансформатора 4, силовой транзистор 5, выпря- , мительный диод 6, диод 7, дроссель 15 8 и конденсатор 9 DLC-фильтра 10, узел 11.управления, конденсатор 12 входного фильтра, накопительный дроссель 13, транзистор 14 перемагничи- ваиия, ограничительньй резистор 15. 20 Конец первичной обмотки 1 трансформатора 4 соединен с коллектором силового транзистора 5, эмиттер которого подключен к первому входному выводу. Начало выходной обмотки 3 25 подключено к аноду выпрямительного диода 6, катод которого подключен через В1.,С-фильтр 10 к первому выходному выводу. Конец вторичной обмотки 3 подключен к второму выходному вы- JQ воду. К выходным выводам подключен вход узла 11 управления, выход которого подключен к управляющему входу fpaнзиcтopa 5.

Начало накопительного дросселя 13 подключено к второму входному выводу и эмиттеру транзистора 14 перемагни- чивания, база которого через ограничительный резистор 15 соединена со средним выводом накопительного дрос- селя 13. Коллектор транзистора 14 перемагничивания соединен с началом дополнительной обмотки 2. Начало первичной обмотки 1 через конденсатор 12 . входного фильтра соединен с первым вход- ным выводом.

Импульсный стабилизатор работает следующим образом.

Пр и открытом регулирующем транзисторе 5., происходит передача энергии через силовой трансформатор 4 во вторичную цепь, образованную вторичной обмоткой 3, выпрямительным диодом 6. DLC-фильтром 10 и накопление энергии в трансформаторе 4 и накопительном дросселе 13, при этом перемагничиваю- щий транзистор 14 закрыт. При закрывании силового транзистора 5 изменяется полярность напряжения между

35

началом и средней точкой накопительного дросселя 13, которое через ограничительный резистор 15 открывает перемагничивающий транзистор 14. При этом энергия, накопленная в накопительном дросселе 13, обеспечивает перемагничивание трансформатора 4 по цепи дополнительной обмотки 2, коллектора и эмиттера перемагничиваю щего транзистора 14. При этом, кроме обеспечения перемагничивания трансфоматора 4, частично перемагничивается и накопительньй дроссель 13. Далее цикл работы повторяется.

Величина емкости конденсатора 12 выбрана из условия

, (1)

L з Ifj,

UfZ

-- ,

0 5 Q

где L. - индуктивность накопительноного дросселя 13; I - ток через накопительный

дроссель 13; С,, - емкость конденсатора 12

входного фильтра; и. - напряжение на конденсаторе

п

12,

5

а значение индуктивности определяется из условия перемагничивания сердечника трансформатора 4.

Поскольку перемагничивание сердечника трансформатора 4 осуществляется в режиме холостого хода, когда диод 6 и транзистор 5 закрыты, то энергия, необходимая для перемагничивания, мала по сравнению с энергией, накопленной в дросселе 8 за время рабочего хода стабилизатора, поэтому величину индуктивности дросселя 13 выбирают из условия

12

L IS I 13 ,.. Lj I - ,

(2)

где - ток через дроссель 13 и

первичную обмотку трансформатора 4;

I.. - ток через дроссель 8 и вто- : ричную обмотку трансформатора 4;

LU - индуктивность дросселя 8 DLC-фильтра 10, согласно условию (2) L ,3 Конденсатор 12 в схеме стабилиза- тора предназначен для обеспечения режима непрерывного тока в дросселе 13 в момент, когда транзистор 5 уже закрыт, транзистор 14 еще не открыл

S

СЯ, что позволяет иэбеж1ать перенапржений на дросселе 13. Учитывая, что время запаздывания отпирания транзитора 14 мало по сравнению с длительностью закрытого состояния транзистора 5, величина емкости конденсато

12выбрана незначительной согласно условию (1).

Энергия, накапливаемая в емкости конденсатора 12, в соответствии с уловием (1) невелика и оказывает незначительное воздействие на процесс перемагничивания трансформатора 4, которые определяются энергией дросс ля 13.

Таким образом, обеспечивается ра бота сердечника силового трансформатора по более полному циклу петли гистерезиса, что позволяет снизить габариты и вес силового трансформатра на 35%.

Введение накопительного дросселя

13не увеличивает объем и вес устройства, так как этот дроссель частично перемагничивается и степень постоянного подмагничивания незначительна.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор с первичной, -дополнительной и вторичной обмотками, конденсатор входного фильтра, силовой транзистр, выпрямительный диод, DLC- фильтр, узел управления, причем конец первичной обмотки соединен с колo

-

0

S

0

S

лектором силового транзистора, змит- тер которого подключен к первому входному выводу, начало выходной обмотки подключено к аноду выпрямительного диода, катод которого подключен к входу DLC-фильтра, выходом подключенного к первому выходному выводу, конец выходной обмотки подключен к второму выходному выводу, вход узла управления подключен к выходным выводам, а выход - к управляющему вхо- ду силового транзистора, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, в него введены транзистор перемагничивания, ограничительный резистор и накопительный дроссель, индуктивность которого выбрана из условия LI си , где L - индуктивность накопительного дросселя; 1 - ток через него; С - емкость конденсатора входного фильтра; U - напряжение на нем, причем начало первичной обмотки силового трансформатора соединено с концом дополнительной обмотки и концом накопительного дросселя, начало Iкоторого подключено К второму вход- |Ному выводу и эмиттеру транзистора перемагничивания, база которого через ограничительный резистор соединена со средним выводом накопительного- дросселя, коллектор транзистора перемагничивания соединен с началом дополнительной обмотки силового трансформатора, начало первичной обмотки которого через конденсатор входного фильтра соединено с первым входным выводом.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников питания. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Поставленная цель достигается путем размагничивания силового трансформатора 4. Для этого в схему однотактного преобразователя введены накопительный резистор 15 и транзистор 14 перемагничивания. Размагничивание осуществляется на обратном ходу преобразователя. Изобретение позволяет снизить массу и объем силового трансформатора 4 на 35%. 1 ил.