Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1991 года по МПК H02M3/335 

о

00 О О

сл о

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

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя постоянного напряжения путем предотвращения режима насыщения двухобмоточного дросселя.

Нафиг,1 приведена электрическая схема преобразователя; на фиг.2 - диаграммы токов и напряжений на элементах преобразователя.

Преобразователь постоянного напряжения содержит транзистор 1, опорный элемент 2, коммутирующее звено 3, двух- обмоточный дроссель с первой обмоткой 4, вторая обмотка 5 которого присоединена через диод 6 к выходным выводам, измерительный элемент 7 и блок 8 управления. Опорный элемент 2 состоит из эмиттерного повторителя 9, стабилитрона 10 и развязывающего диода 11, а блок 8 управления выполнен в виде генератора 12 тока источника 13 запирающего сигнала и порогового элемента 14, Источник 13 запирающего сигнала состоит из согласующего каскада 15, RC-цепи 16 и разрядного диода 17. В качестве измерительного элемента 7 могут быть установлены резистор, измерительный трансформатор, диод оптопары, транзисторный преобразователь уровня и т.п. - с подключением к общему проводу устройства либо изолированные.

Назначение порогового элемента 14 - выдать импульс, разрешающий запуск источника 13 запирающего сигнала при достижении напряжения на входе порогового элемента 14 определенного уровня. Пороговый элемент 14 (фиг.1) может быть выполнен на одном инверторе серийной микросхемы 564ТЛ1, а источник 13 запирающего сигнала - в виде RC-цепи 16, задающей длительность запирающего сигнала, разрядного диода 17 и согласующего каскада 15 на двух инверторах той же микросхемы 564ТЛ1. В ряде случаев функции порогового элемента 14 и источника 13 запирающего сигнала могут выполняться одним устройством, а входной каскад порогового элемента может выполнять функцию измерителя разностного тока.

В открытом состоянии транзистора 1 и коммутирующего звена 3 на коллектор и эмиттер транзистора 1 коммутируются опорные напряжения, при этом напряжение на эмиттерной нагрузке равно опорному, а падение напряжения на первой обмотке 4 двухобмоточного дросселя равно

разности входного и соответствующего опорного напряжения. Ток в первой обмотке 4 двухобмоточного дросселя начинает расти (фиг.2, 18), при этом через силовую

цепь коммутирующего звена 3 течет ток, равный разности между током в обмотке 4 и током, втекающим в коллектор транзистора 1. Скорость изменения разностного тока определяется падением напряжения на об0 мотке 4, а также скоростью изменения тока в эмиттерной цепи, который пропорционален нагрузочному току преобразователя. Так как измерительный элемент 7 расположен последовательное силовой цепьютранзисто5 ра коммутирующего звена 3, падение напряжения на нем определяется разностным током, и при достижении последним определенного уровня, соответствующего уровню переключения порогового элемента 14, порот

0 говый элемент 14 переключается, Его выходной импульс (фиг.2, 19) разрешает запуск источника 13 запирающего сигнала, который (фиг.2, 20) через генератор 12 тока на фиксированный отрезок времени запирает

5 транзисторное коммутирующее звено 3 и транзистор 1, при этом эмиттерная цепь устройства отключается от коллекторной цепи. Прекращение тока в силовой цепи коммутирующего звена 3 приводит к воз0 вращению состояния выхода порогового элемента 14 в исходное положение, а напряжение самоиндукции в обмотке 5 двухобмоточного дросселя открывает диод 6, поддерживая ток в обмотке бив нагрузке

5 преобразователя. За время закрытого состояния транзистора 1 ток в обмотке 5 уменьшается на определенную величину. По истечении времени действия импульса на выходе источника 13 запирающего сигна0 ла коммутирующее звено 3 и транзистор 1 открываются и процесс повторяется -ток в обмотке 4 двухобмоточного дросселя и снова нарастает. Время открытого транзистора 1 и коммутирующего звена 3 определяется

5 временем, за которое разностный ток достигает определенного значения. В результате этого достигается автоматическая балансировка приращений тока в обмотках 4,5 двухобмоточного дросселя относи0 тельно среднего значения, определяемого током коллектора транзистора 1, предотвращается режим насыщения дзухобмоточ- ного дросселя и, следовательно, повышается надежность преобразователя.

5

Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзистор, эмиттер которого соединен с первым выходным выводом, а база присоединена к первому выводу опорного элемента, блок управления, выход которого присоединен к входу управления коммутирующего звена, первый силовой вывод которого подключен к базе транзистора, а второй силовой вывод - к точке соединения коллектора транзистора и первого вывода первой обмотки двухобмо- точного дроселля, второй вывод которой подключен к первому входному выводу, а вторая обмотка присоединена через диод к выходным выводам, причем блок управле0

ния выполнен обеспечивающим формирования фиксированных запирающих сигналов, отличающийся тем, , с целью повышения надежности путем предотвращения режима насыщения двухобмоточно- го дросселя, введен измерительный элемент, включенный входом между вторым входным выводом и вторым выводом опорного элемента, а выходом - к входу введен- ного порогового элемента, выходом подключенного к входу блока управления.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя путем предотвращения режима насыщения двухобмоточного дросселя. Преобразователь постоянного напряжения + содержит транзистор 1, опорный элемент 2, коммутирующее звено 3, двухобмоточный дроссель, вторая обмотка 5 которого соединена через диод 6 с выходными выводами, измерительный элемент 7 и блок управления. При работе преобразователя через открытый транзистор 1 протекает ток, равный току нагрузки, а через коммутирующее звено 3 - разностный ток двухобмоточного дросселя и тока коллектора транзистора 1. При достижении разностным током определенной величины, фиксируемой с помощью измерительного элемента 7, коммутирующее звено 3 выключает транзистор 1 и энергия двухобмоточного дросселя через вторую обмотку 5 и диод 6 поступает в нагрузку. Так как приращение тока в двухобмоточном дросселе фиксировано, то режим насыщения указанного дросселя не возникает. 2 ил. (Л С 4

/9

V

MJI

Лк.1

.0

20 Лог.Г

fo

Jtotro

фие.2