Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для питания аппаратуры стабилизированным напряжением.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности стабилизированного источника.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь содержит транзисторный ключ 1, задающий генератор 2, работающий на обмотку 3 трансформатора 4 возбуждения, обмотка 5 которого соединена с коллектором шунтирующего транзистора 6, с резистором 7

и диодом 8, соединенными последовательно между собой и с дополнительной обмоткой 9 выходного трансформатора 10. Выходы усилителя II напряжения рассогласования и генератора 12 пилообразного напряжения подключены к входу широтно-импульсного модулятора 13,.выход которого соединен с управляющим входом шунтирующего транзистора 6, Вторая дополнительная обмотка 14 выходного трансформатора 10 соединена с генератором 12 пило- образного напряжения. Обмотка 15 вы- j ходного трансформатора 10 соединена с коллектором транзисторного ключа 1. Обмотки 16выходного трансформаторачео

Ј Ј

Ю

рез выпрямитель подключена к выходным выводам, обмотка 17 трансформатора возбуждения включена между базой и эмиттером силового ключа 1.

Стабилизированный преобразователь работает следующим образом.

При подаче входного напряжения включается задающий генератор 2, вырабатывающий короткие импульсы и pa- ботающий на обмотку 3 „трансформатора 4 возбуждения. Открывается транзисторный ключ 1, подключенный базой к обмотке 17 трансформатора 4 возбуждения, и подключает обмотку 15 транс- форматора 10 к источнику. Ка обмотке 9 трансформатора 10 наводится напряжение, которое прикладывается через открытый диод 8 и резистор 7 к обмотке 5 трансформатора 4 возбуждения. Полярность напряжения на обмотке 17 указанного трансформатора такова, что транзистор 1 будет оставаться в открытом состоянии несмотря на то, что короткий импульс с задающего ге- нератора 2 уже снят. Транзисторный ключ 1 будет находится в насыщенном состоянии, а в выходном трансформаторе 10 начинает накапливаться энергия. Когда базовый ток транзисторного клю- ча 5 упадет до величины, при которой он входит в линейный режим, он начинает закрываться. Появляется ЭДС самоиндукции, полярность которой противоположна ранее бывшей. Диод 8 закрывается. Напряжение обмотки 17 трансформатора 4 возбуждения закрывает транзисторный ключ 1. Энергия с обмотки 1 6 выходного трансформатора I 0 передается в нагрузку. Стабилизация выходно- го напряжения осуществляется следующи образом. Следующий короткий импульс с задающего генератора 2 открывает ключ 1, который подключает обмотку 15 выходного трансформатора 10 к источнику Напряжение, появившееся на выходе преобразователя в предыдущий такт, подается на широтно-импульсный модулятор 13 и усилитель 11 напряжения рассогласования. На входе широтно-им- пульсного модулятора 13 происходит сравнение напряжения усилителя 11 и генератора 12 пилообразного напряжения, а на выходе - прямоугольные импульсы с изменяющейся скважностью. Эти импульсы открывают транзистор 6, который шунтируют обмотку 5 трансформатора 4 возбуждения. Напряжение положительной обратной связи с обмотки

0 Q Q

5

5

9выходного трансформатора 10 через диод 8 и резистор 7 при этом становится близким к нулю и транзисторный ключ 1 закрывается, так как на обмотке 17 трансформатора 4 напряжение также близко к нулю. Полярность напряжения на обмотках указанного трансформатора меняется на противоположную, диод 8 закрывается, и цепь обратной связи обрывается на период отдачи энергии в нагрузку.

Использование положительной обратной связи в цепи транзисторного ключа 1 путем соответствующего соединения обмоток выходного трансформатора

10и трансформатора 4 возбуждения обеспечивает синхронизацию процессов на входе ключа 1 и на выходном трансформаторе 10 и обеспечивает форсированное перекпючение транзисторного ключа 1, что приводит к снижению потерь на переключателе, повышению

КПД и повышению надежности стабилизированного преобразователя напряжения.

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзисторный ключ, эмиттер которого соединен с первым входным выводом, а коллектор - с первым вьюодом первичной обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым входным выводом, вторичная обмотка выходного трансформатора через выпрямитель соединена с выход- ньми выводами, которые соединены также с входом усилителя напряжения рассогласования, причем выходы усилителя напряжения рассогласования и генератора пилообразного напряжения соединены с входами широ.тно-импульс- ного модулятора, выход которого подключен к управляющему входу шунтирующего транзистора, задающий генератор, выход которого подключен к первой обмотке трансформатора возбуждения, вторая обмотка которого включена между базой и эмиттером транзисторного ключа, отличающийся тем, что, с- целью повышения КПД и надежности путем уменьшения потерь на переключение транзисторного ключа, в выходной трансформатор введены две дополнительные обмотки, а в трансформатор возбуждения- одна дополнительная обмотка, первый

516441

вывод которой соединён с коллектором шунтирующего транзистора, а второй вывод подключен к первому выводу первой дополнительной обмотки выходного трансформатора, к эмиттеру шунтирующего транзистора и к одному из выходных выводов, при этом второй вывод первой дополнительной обмотки

12

выходного трансформатора через вве денные последовательно соединенные диод и резистор подключен к коллектору шунтирующего транзистора, а вторая дополнительная обмотка выходного трансформатора подключена к уп- равлякчцему входу генератора пилообразного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для питания электронной аппаратуры стабилизированным напряжением. Целью изобретения является повышение КПД и надежности стабилизированного преобрачователя напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в выходной транформатор 10 введены дополнительные обмотки 9,14, в трансформатор 4 возбуждения - дополнительная обмотка 5 и цепочка из последовательно соединенных диода 8 и резистора 9, объединяющих трансформаторы 4 и 10. Благодаря этому создана цепь положительной обратной связи по напряжению, позволяющая использовать часть энергии выходного трансформатора для насыцения и форсированного выключения силового ключа 1 . В результате повышается.КПД преобразования резко снижаются потери на переключение силового ключа 1 и, как следствие, повышается надежность стабилизированного преобразователя. 1 ил. / С