Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1990 года по МПК H02M3/337 

сл о

00

о

00

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

Цель изобретения - расширение области применения преобразователя постоянного напряжения путем повышения стабильности выходного напряжения.

На фиг.1 приведена электрическая схема преобразователя постоянного напряжения в постоянное; на фиг.2 - схема порогового элемента и генератора прямоугольного напряжения; на фиг.З - диаграммы токов и напряжений на элементах преобразователя.

Преобразователь постоянного напря- в постоянное содержит выходной трансформатор 1, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель 2 с конденсатором 3, крайние выводы первичной обмотки тоансформатора 1 присоединены к первым силовым выводам транзисторов 4 и 5, управляющие входы которых соединены через генераторб прямоугольного напряжения и пороговый элемент 7 с выходными выводами, дроссель 8 и диод 9. Генератор прямоугольного напряжения выполнен, например, по схеме двухтактного трансформаторного генератора с положительной обратной связью, база-эмиттерные переходы транзистооов 10 и 11 которого шунтированы дополнительными транзисторами 12 и 13, управляюидие входы которых подключены к выходу порогового элемента 7, выполненного, например, по схеме триггера Шмидта.

Преобоазователь работает следующим

обоазом.

При подаче на вход постоянного входного напряжения и питающего напряжения на генератор 6 прямоугольного напряжения начинают переключаться транзисторы 4 и 5. При этом напояжение вторичной обмотки трансформатора 1 выпрямляется выпрямителем 2 и поступает в нагрузку. Из-за инерционности транзисторов 4 и 5 в момент их переключения возникает режим одновременного открытого состояния обоих транзи- CTODOB 4 и 5. Первичная обмотка трансформатора 1 оказывается закороченной. В цепи первый входной вывод - первичная обмотка трансформатора 1 - транзисторы 4 и 5 - дроссель 8 - кон,ценса- тор 3 - второй входной вывод начинает протекать сквозной ток, который линейно нарастает во времени и обратно пропорционален величине индуктивности дросселя 8. В рабочем режиме ток транзисторов 4 и 5 замыкается через дроссель 8 и нагрузку.

После того, как напряжение 14 на выходных выводах превысит верхний предел (фиг.З), срабатывает пороговый элемент 7, вйход- ное напряжение 15 которого (фиг.З) через управляющий вход воздействует на генератор 6 прямоугольного напряжения. При этом дополнительные транзисторы 12 и 13 генератора прямоугольного напряжения открываются, шунтируют переход база - змит- 0 тер транзисторов 10 и 11 генератора 6, запирая их. Генерация прекращается (15, фиг.З). Транзисторы 4 и 5 закрываются. Ток в цепи нагрузки поддерживается энергией, запасенной в конденсаторе 3 и в дросселе 5 8, ток которого замыкается через диод 9. После уменьшения напряжения 14 на нагрузке ниже нижнего предела (фиг.З) пороговый элемент 7 возвращается в первоначальное состояние. Генератор 6 0 прямоугольного напряжения вновь включается (16, фиг.З), и далее процессы повторяются. Точность стабилизации напря-жения на выходных выводах определяется зоной чувствительности порогового элемента 7, 5 может быть получена достаточно высокой (1-2%) и ограничивается только дрейфом источника опорного напряжения.

Предлагаемый преобразователь посто- янногр напряжения в постоянное позволяет 0 получить более стабильное выходное напряжение при сохранении положительных свойств известного (уменьшенная величина рабочих напряжений на переключающих элементах), а также иметь более высокий 5 КПД за счет устранения сквозных токов. Кроме того, устранение сквозных трков снижает уровень всплесков входного тока, что улучшает массогабаритные характеристики.

Формула изобретения 01. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий выходной трансформатор, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель с конденсатором, подключенным к выходным 45 выводам, средний вывод первичной обмотки выходного трансформатора присоединен к первому входному выводу, а крайние выводы подключены к первым силовым выводам транзисторов, вторые силовые выводы 50 которых объединены и подключены к первому выводу дросселя, диод, первь1й вывод которого присоединен к второму входному и первому выходному выводам, отличающийся тем, что, с целью расширения 55 области применения путем повышения стабильности выходного напряжения, введен генератор прямоугольного напряжения и пороговый элемент, вход которого присоединен к выходным выводам, а выход соединен через генератор прямоугольного

напряжения с управляющими входами транзисторов, вторые силовые выводы которых соединены с вторым выводом диода и через упомянутый дроссель - с вторым выходным выводом.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что генератор прямоугольного напряжения выполнен по схеме двухтактного трансформаторного генератора с

0

положительной обратной связью, база- эмиттерные преходы транзсторов которого шунтированы дополнительными транзисторами, управляющие входы которых подключены к выходу порогового зле- мента.

3, Преобразователь по п.1, о т л ич а ю- щ и и с я тем, что пороговый элемент выполнен по схеме триггера Шмидта.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель - расширение области применения путем повышения стабильности выходного напряжения. Устройство содержит трансформатор 1, выпрямитель 2, транзисторы 4, 5, генератор 6 прямоугольного напряжения и пороговый элемент 7, диод 9, дроссель 8 и конденсатор 3. При работе преобразователя пороговый элемент 7 вырабатывает высокий и низкий уровень напряжения в зависимости от величины выходного напряжения. При этом генератор 6 выключается или включается и обеспечивает протекание тока от источника входного напряжения на выход через транзисторы 4,5 и через выпрямитель 2, поддерживая выходное напряжение в заданных пределах. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

.J

Фиг.2

14

Фиг.З