Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использоваться в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры

/

Цель изобретения - улучшение массога- баритных показателей.

На чертеже приведена упрощенная схема устройства.

Стабилизатор содержит два транзисторных ключа 1 и 2, два силовых трансформатора с первичными 3,4 и вторичными 5,6 силовыми обмотками, а также обмотками перемагничивания 7,8, два выпрямительных диода 9,10, выходной конденсатора 11, узел 12 управления, два входных конденсатора 13,14. Последовательно включенные выходные конденсаторы 13,14 подключены параллельно входу стабилизатора. Конец первичной обмотки 4 второго силового трансформатора подключен к коллектору транзисторного ключа 2, эмиттер которого

подключен к отрицательному входу стабилизатора Начала вторичных обмого - ,6 обоих трансформаторов coe,t инены с анодами соответствующих выпрямительные ди. дов 9,10. Выходной конденсатор 11 подключен параллелиьс входу стабилизатора и входу узла управления, выходы которого подключены параллельно входам транзисторных ключей 1,2.

Кроме того устройство включает две ре- куперационные обмотки 15,16, рекупераци- онный диод 7 и ограничительный резистор 18,

Начало рекуперационной обмотки 15 через ограничительный резистоо 18 подключено к концу рекуперационной обмотки 16, начало которой подключено к катоду рекуперационного диода 17, анодом соединенного с концом рекупесациоьнои обмотки 15. При этом начало первичной обмотки 3 подключено к входу стабилизатора а ко XJ

iGb

м

1

|«пА

нец - к коллектору транзисторного ключа 1, эмиттер которого соединен с общей точкой входных конденсаторов 13, 14 и началом первичной обмотки 4 второго трансформатора. Конец обмотки перемагничивания 8 подключен к катоду выпрямительного диода 9, а начало - к положительному выходному выводу стабилизатора и началу обмотки перемагничивания 7, конец которой подключен к катоду выпрямительного диода 10.

Устройство работает следующим образом.

После запирания транзисторного ключа 1 и предположительно положительного намагничивания сердечника первого трансформатора происходит рекуперация энергии, накопленной в трансформаторе во время прямого хода по цепи: рекуперацион- ная обмотка 15, рекуперационный диод 17, через силовой трансформатор во вторичную обмотку 6 и обмотку перемагничивания 8, и от ЭДС, возникающих на этих обмотках, токами, ограничиваемыми индуктивностями обмоток 7 и 5 первого трансформатора, идет частичная подпитка выходного конденсатора 11, замедляющая его разряд во время паузы.

Затем включается второй транзисторный ключ 2. Энергия из первичной обмотки 4 поступает во вторичную обмотку 6 и через выпрямительный диод 10 в первую обмотку перемагничивания 7 второго трансформатора.

При этом обеспечивается, с одной стороны, возрастание напряжения на выходном конденсаторе 11 и, с другой стороны, перемагничивание сердечника первого трансформатора за счет протекания тока прямого хода по обмотке перемагничивания 8.

После срабатывания узла 12 управления, обеспечивающего стабилизацию выходного напряжения, происходит запирание силового транзисторного ключа 2. Далее циклы работы стабилизатора повторяются.

Таким образом, в предлагаемом устройстве благодаря введению новых элементов, исключению большой части элементов прототипа и введению новых связей эффективно используются оставшиеся элементы л появляется ряд новых качеств в работе стабилизатора.

Использование обмотки перемагничивания в процессе прямого хода в качестве индуктивности выходного дросселя позволяет исключить последний из состава стабилизатора и улучшить массогабаритные показатели последнего. Тому же способствует и исключение элементов силовой части

по сравнению с прототипом, упрощение и сокращение узла управления, т.е., если в прототипе узел управления должен управлять не только двумя силовыми транзисторными ключами, но еще и двумя ключами, обеспечивающими проведение активного перемагничивания, и выполняет в два раза больше функций, то в предлагаемом стабилизаторе узел управления должен управлять только двумя силовыми транзисторами, что значительно проще.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного

напряжения, содержащий первый и второй транзисторные ключи, первый и второй трансформаторы, каждый из которых включает первичную и вторичную обмотки и обмотку перемагничивания, первый и второй выпрямительные диоды, выходной конденсатор, узел управления, рекуперационный диод и два входных конденсатора, соединенных последовательно и включенных

между входными выводами, а общая точка соединения входных конденсаторов подключена к началу первичной обмотки первого трансформатора, конец которой соединен с коллектором первого транзисторного ключа, эмиттер которого подключен к первому входному выводу, начала вторичных обмоток первого и второго трансформаторов соединены с анодами соответствующих выпрямительных диодов, а

концы вторичных обмоток первого и второго трансформаторов - с минусовым выходным выводом, выходной конденсатор включен между выходными выводами, к которым также подключен вход узла управления, выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго транзисторных ключей, отличаю щийсятем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, в него введен ограниченный резистор, а первый и второй трансфорфматоры снабжены соответственно первой и второй рекупера- ционными обмотками, при этом конец первой рекуперационной обмотки через ограничительный резистор подключен к началу второй рекуперационной обмотки, конец которой подключен через рекуперационнный диод к началу первой рекуперационной обмотки, причем начало первичной обмотки второго трансформатора подключено к второму входному выводу,

а конец - к коллектору второго транзисторного ключа, эмиттер которого соединен с началом первичной обмотки первого трансформатора, катод первого выпрямительного-диода соединен с концом обмотки

перемагничивания второго трансформато- обмотки перемагничивания первого транс- ра, начало которой подключено к положи- форматора, конец которой соединен с като- тельному выходному выводу и к началу дом второго выпрямительного диода.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры, требующей стабилизированного постоянного напряжения Цель изобретения - улучшение массо- габаритных показателей. Цель достигается тем, что в устройство введены две рекуперативные обмотки 15 и 16, а в качестве индуктивности выходного дросселя используйся обмотки 7 и 8 перемагничиа-эы ч в процессе прямого хода работы преобразователей Поч этом стало возможным исктючение из сило вой части двух ключевых элементов 1 ил

о +

о