Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M3/335 

W

СП

со со ;о

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания

Целью изобретения является повы- шение стабильности выходного напряке- 1ШЯ путем устране1шя высокочастотных паразитных колебаний тока базы при коммутации регулирующего транзисторао

На чертеже представлена электри- ческая схема однотактного стабилизированного преобразователя постоянного напряжения

Преобразователь содержит регулирующий элемент - транзистор 1, рабо- тающий в ключевом режиме, Трансформатор 2 выполняет функции магнитного накопителя энергии и содержит первичную обмотку 3, обмотку 4 положительной обратной связи, обмотку 5 отрица- тельной обратной связи, выходную обмотку 6, а также может содержать дополнительную обмотку 7 о Резистор 9 включен последовательно в цепь форсирующего конденсатора 8о Транзисто- ры 10, 11 образуют усилитель постоянного тока, управляют транзистором 1 и включены по составной схеме, в которой транзистор 10 - оконечный о

Резистор 12 задает ток в базу тран зистора По Резистор 13 ограничивает коллекторньш ток транзистора 11 о Развязывающий диод 14 предотвращает протекание запускающего тока при подаче электропитания на схему через пере- ход база-коллектор транзистора 10 к минусу источника питания с Резистор 15 компенсирует нулевой ток коллектора транзистора IK Резисторы 12, 13 и 15 могут подключаться по-другому,. Выходная обмотка 6 через обратно включенный диод 16 подключена к выходному конденсатору 17 и выводам 18 д.пя подключения нагрузкио Выпрямитель 19 обратной связи с конденсатором 2 фильтра подключены к обмотке 4 положительной обратной связи Непосредственно или через дополнительную обмотку 7 (на чертеже не показaJio),, прчем когзденсатор 21 подключен к входу усилителя постоянного тока на транзисторах 10, 11 через опорный стабилитрон 20 о

Диоды 22, 23 включены последовательно в цепь обмотки 5 отрицательной обратной связи, суммарное падение напряжения на этих диодах должно превьциать напряжение на управляющем

о Q Q

5

переходе транзистора 1 для улучшения начального запуска схемьи

Преобразователь работает следующим образомо

Транзистор после начального запуска через транзисторы 10, 11 работает в насыщенном режиме благодаря положительной обратной связи между обмотками 3 и 4„ При этом обмотка 5 отрицательной обратной связи отключена благодаря диодам 22, 23о Ток коллекторной обмотки 3 линейно возрастает во временио Как только ток коллекторной обмотки 3 достигает определенной максимальной величины, ;базового тока транзистора 1, величина которого задается транзистором 10 усилителя постоянного тока, станет недостаточно для поддержания транзистора 1 в открытом состоянии и он начнет запираться о Начинается процесс формирова- ьшя обратного напряжения При этом is выходной цепи устройства возникает ток, который через диод 16 и выводы 8 поступает в нагрузку Длительность паузы определяется временем разряда индуктивности нагрузочной обмотки 6 на нагрузку о Выделяемое обмоткой 4 положительной обратной связи напряжение обратной полярности (при закрытом транзисторе 1) выпрямпяется диодом 19 и сравнивается с напряжершем источника опорного напряжения - стабилитроном 20о Напряжение рассогласования подается на вход усилителя постоянного тока (транзисторы 10 и 11), определяющего величиьгу тока базы транзистора 1 и, в конечном итоге, частоту коммутации ключа, поддерживая постоянным напряжение на вьшодах 18 для подключения нагрузки

Формирую111;ий конденсатор 8 совместно с индуктивностью обмоток 4 и 5 трансформатора 2 образует паразитньш колебательный контур, ток которого при коммутации -регулирующего транзистора замыкается через базоэмит- терный переход Возникающие высокочастотные колебания искажают форму напряжения на обмотках трансформатора 2 и значительно ухудшают стабиль-- ность выходного напряжения, особенно при изменении тока нагрузки в широких пределах и повыщении частоты преобразователя и Включение резистора 9 последовательно с конденсатором 8 делает контур апериодическим и устраняет высокочастотные колебания, что

позволяет повысить стабильность выходного напряжения о

Формула изобретения

Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержа1ций регулирукнций транзистор, к коллектору которого подключена первичная обмотка трансформатора, другим выводом подключенная к положительному выводу источника питания, к базе подключены две обмотки - положи- тельной обратной связи, другой вывод которой через последовательно соединенные оконечный транзистор усилителя постоянного тока и развязывающий диод подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, и отрицательной обратной связи, другой вывод которой через два последовательно соединенных диода подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, выпрямитель обратной связи

с конденсатором фильтра, подключенные к обмотке положительной обратной связи непосредственно или через дополнительную обмотку, причем конденсатор фильтра подключен к входу усилителя постоянного тока через опорный стабилитрон, выходную обмотку трансформатора, через обратно включенный диод подключенную к выходному конденсатору и выводам для подключения нагрузки, и цепь форсирующего конденса- .тора, соединяющую положительный вьшод источника питания с точкой соединения оконечного транзистора усютителя постоянного, тока и обмотки положительной обратной связи, о тличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения путем устранения высокочастотных паразитных колебаний тока базы при коммутации регулируюп1его транзистора, введен резистор, включенный последовательно в цепь форсирующего конденсатора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение стабильности выходного напряжения путем устранения высокочастотных паразитных колебаний тока базы при коммутации регулирующего транзистора. При коммутации регулирующего транзистора 1 из-за наличия паразитного колебательного контура, образованного цепью из форсирующего конденсатора 8 и индуктивности обмоток положительной обратной связи 4 и отрицательной обратной связи 5, возникают высокочастотные колебания тока базы, которые искажают форму напряжений на обмотках трансформатора 2 и ухудшают поэтому стабильность выходного напряжения. Включение резистора 9 последовательно с конденсатором 8 делает контур апериодическим, благодаря чему повышается стабильность выходного напряжения. 1 ил.