Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1992 года по МПК G05F1/56 H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности преобразователя постоянного напряжения.

На чертеже представлена структурная схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения.

Стабилизированный преобразователь содержит регулирующий 1 и согласующий 2 транзисторы, DLC-фильтр З, широтно-импульсный модулятор 4 на логичном элементе И-НЕ, усилитель 5 мощности с выходным трансформатором, к первой вторичной обмотке которого подключен выходной выпрямитель 6, задающий генератор 7 в виде, например, симметричного мультивибратора, противофазные выходы которого соединены с управляющими входами усилителя 5 мощности, блок 8 обратной связи, входом соединенный через выпрямитель 9 с второй вторичной обмоткой выходного трансформатора усилителя 5 мощности, первый резистор 10, первый вывод которого соединен с точкой соединения первого входного вывода и регулирующего транзистора 1, второй резистор 11 первым выводом через согласующий транзистор 2 соединен с базой регулирующего транзистора 1, вторые выводы первого 10 и второго 11 резисторов через

XI ь. ho со

О

узел 12 запуска соединен с вторым входным выводом и с первыми выводами питания широтно-импульсного модулятора 4 и задающего генератора 7, вторые выводы питания которых через третий резистор 13 соединены с первым входным выводом, один из выходов задающего генератора 7 через конденсатор 14 подключен к управляющему входу широтно-импульсного модулятора 4 и к последовательно соединенным диоду 15, четвертому резистору 16 и управляющему транзистору 17, управляющий вход которого соединен с выходом блока 8 обратной связи, вход которого соединен с выходом выпрямителя 9.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче входного напряжения последнее через узел 12 запуска поступает на выводы питания широтно-импульсного модулятора 4 и задающего генератора 7. Происходит запуск задающего генератора 7, который выдает симметричные прямоугольные импульсы, поступающие на управляющий вход усилителя 5 мощности и широтно-импульсного модулятора 4, регулирующий 1 и согласующий 2 транзисторы открываются и усилитель 5 мощности начинает выдавать прямоугольные импульсы, которые через выпрямители 6 и 9 с фильтрами поступают в нагрузку и на выводы пита- ния задающего генератора 7, широтно-импульсного модулятора 4 и на вход блока 8 сравнения. Цепь запуска отключается и преобразователь выходит на рабочий режим, в котором стабилизация выходного напряжения осуществляется импульсным стабилизатором напряжения. Так, при любом изменении выходного напряжения усилителя 5 мощности изменяется напряжение на выпрямителе 9, т.е. на входе блока 8 обратной связи, который в результате сравнения этого напряжения с опорным за счет изменения сопротивления управляющего транзистора 17, регулирует время заряда конденсатора 14, что обеспечивает изменение длительности сигнала 1 на входе логического элемента И-НЕ модулятора 4, т.е. длительности логического О на его выходе, а следовательно, в зависимости от величины выходного напряжения преобразователя длительности закрытого и открытого состояний регулирующего транзистора 1, чем и обеспечивается стабилизациявыходногонапряженияпреобразователя. Запирание регулирующего транзистора 1 активное и обеспечивается положительным напряжением, подаваемым на переход эмиттер - база этого транзистора через открытый логический элемент ИНЕ модулятора 4 с резистора 13 через резистор 10 с вывода питания логического эле- мента И-НЕ модулятора 4.

Использование в качестве широтно-импульсного модулятора 4 логического элемента И-НЕ с регулируемой на выходе длительностью логического О и 1 в зависимости от величины выходного напряжения преобразователя с помощью изменения

времени заряда конденсатора управляющим транзистором 17 по сигналу блока 8 обратной связи и одного общего низковольтного источника с выхода преобразователя для задающего генератора 7, широтно-импульсного модулятора 4 для активного запирания и питания коллекторной цепи согласующего 2 и регулирующего 1 транзисторов позволяет упростить схему и уменьшить мощность управления и падение

напряжения на регулирующем транзисторе 1, что повышает надежность и КПД.

В случае перегрузки или короткого замыкания на выходе импульсного стабилизатора уменьшение в этом случае выходного

напряжения преобразователя приводит к уменьшению напряжения питания задающего генератора 7 и широтно-импульсного модулятора 4, т.е. к уменьшению базового тока регулирующего 1 и согласующего 2

транзисторов, что еще больше уменьшает выходное напряжение преобразователя, т.е. происходит лавинообразное уменьшение напряжения питания задающего генератора 7 и широтно-импульсного

модулятора 4, что приводит к самовыключению и защите транзисторов импульсного стабилизатора и усилителя 5 мощности и, следовательно, к повышению надежности в работе устройства.

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные между входными и выходными выводами регулирующий

транзистор, DLC-фильтр и усилитель мощности с выходным трансформатором, выходной выпрямитель, входом соединенный с первой вторичной обмоткой выходного трансформатора усилителя мощности, вто0 рая вторичная обмотка которого через выпрямитель соединена с входом блока обратной связи, широтно-импульсный модулятор, выход которого подключен к базе согласующего транзистора, управляющий

транзистор и диод. Отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, в него введены узел запуска, задающий генератор, первый, второй и третий резисторы и конденсатор, а широтно-импульсный

иодулятор выполнен на логическом элементе И-НЕ, причем выход блока обратной связи соединен с управляющим входом управляющего транзистора, выход задающего генератора соединен с управляющим входом усилителя мощности, а через конденсатор подключен к управляющему входу широтно-имлульсного модулятора и последовательно соединенным диоду и переходу коллектор - эмиттер управляющего транзистора, первый резистор первым выводом соединен с точкой соединения первого входного вывода и регулирующего транзистора, второй вывод первого резистора че0

рез узел запуска подключен к второму входному выводу, база регулирующего транзистора через последовательно соединенные согласующий транзистор и второй резистор подключена к второму выводу первого резистора и к первым выводам питания широт- но-импульсного модулятора и задающего генератора, вторые выводы питания которых через третий резистор соединены с первым входным выводом, при этом выводы питания широтно-импульсного модулятора и задающего генератора подключены к выходу выпрямителя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение КПД и надежности преобразователя. Устройство содержит импульсный стабилизатор с регулирующим транзистором 1, усилитель 5 мощности с выходным трансформатором, к вторичным обмоткам которого подключены выпрямители 6, 9, широтно-импульсный модулятор 4, выполненный на элементе И-НЕ, задающий генератор 7, блок 8 обратной связи, резисторы 10, 11, 13, обеспечивающие активное запирание регулирующего транзистора 1 при отсутствии управляющего сигнала, управляющий транзистор 17, обеспечивающий регулирование времени разряда конденсатора 14 в зависимости от сигнала рассогласования. Использование в качестве широтно-импульсного модулятора 4 элемента И-НЕ позволяет упростить устройство, а активное запирание регулирующего элемента позволяет повысить его КПД и надежность. 1 ил. СП с