СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H02M7/04 

Изабретение относится к источникам питания электронных, электромеханичеоких и ьлектромагнитных устройств.

Известны стабилизированные преобразователи постоянного нанряжения в переменное, содержащие собственно преоб разователь напряжения ностоя-нното тока в выходное переменное и полупроводниковый стабилизатор напряжения постоянного тока последовательно 0 типа с питанием опорного стабилитрона в цепи базы регулирующего транзистора через балластное сопротивление стабильным вспомогательным постоянным напряжением.

Основными недостатками известных устройств являются необходимость в дололиительном источнике стабильного вспомогательного постоянного напряжения и в связи с этим сложность схемы, больщое число элементов в .ней, а также дополнительные потери мощности; недостаточная .надежность защиты соб.ственно преобразователя напряжения постоянного тока в переменное.

С целью повыщения надежности защиты преобразователя от коротких замыканий и его экономичности в предлагаемом устройстве источник вспомогательного постоянного напряжения пол ключен к обмоткам трансформатора преобразователя, а коллектор регулирующего транзистора через диод и сопроти1Вление - к аноду опорного стабилитрона.

В предлагаемом устройстве автоматически обеспечивается надежная защита от коротких замыка.ний, так как выход устройства непосредственно питает источник, обеспечивающий поддержание опорного напря.жения.

Поскольку в предлагаемом устройстве собственно преобразователь непосредственно питается от стабилизатора, а рабочий режим последнего обеспечивается выходом собственно преобразователя, то в момент включения схема устройства нуждается в запуске. Для этого применена запускающая цепь (последовательное соединение диода и сопротивления), через которую в момент за1пуска постоянное напряжение подводится к цепи опорный элемент-балластное сопротивление, открывая регулирующий транзистор. После возникновения достаточного по величине вспомогательного постоянного напряжения запускающая цепь автоматически отключается благодаря тому, что диод запуокаемой цепи оказывается при этом (ПОД обратным напряжением.

В процессе работы стабилизатор и собственно преобразователь с дополнительным источником до момента достижения нанряжения на опорном элементе уровня опорного напряжения образуют замкнутый контур глубокой положительной обратной связью. В связи с этим для запуска схемы достаточно подать через запускающую цепь на опорный элемент

незначительного по величине напряжения.

В предлагаемом устройстае обеспечивается автом.ати.-ческая защита схемы от коротких замыканий, так как выход устройства непосредственно питает источник, обеспечивающий поддержа.ние опорного напряжения. Эффекти вность защиты определяется также возмои ностью запуска схемы незначительным базовым током регулирующего тралзиктора, что ограличивает его коллекторный то-к при коротком замыкании схемы до уровня, при котором мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе, не превышает желаемого значения.

На чертеже дана схема описываемого устройства.

Полупроводниковый стабилизатор / напряжения постоянного тока содержит регулирующий тра.нзистор 2, опор.ный стабилитрон 3 и балластные сопротивления 4. Собственно преобразователь -5 напряжения постоянного тока в .переменное выполнен на транзисторном инверторе по схеме Роэра и состоит из тра-нзнсторов 6 н 7 и выходного трансформатора 8 с первичной и базовой обмотками. Вьшрямитель 9, состоящий из диодов 10 и //, подключен к выводам пе1рвич:ной обмотки трансформатора. Выходы выпрямителя и стабилизатора соединены последовательно и подключены к цепи: опорный стабилитрон, балластное сопротивленис. Через за;пускающую цепь J2, состоящую из последовательно соединен.ных сопротивления 13 и диода J4, коллектор регу.лн|1ующего тра нзистора соединен с цепью: . стабилитрон, балластное сопротивление.

Устройство работает следующим образом. ПрИ включении устройства напряжение L/i через цель запуска и балластное сопротивление подается на базу регулирующего тралзкстора в открывающей полярности, при этом нанря/ксиие на опорном стабилитроне может быть Me.Hboie необходимого опорного напряжения. На выхол,е стабилизатора появляется некоторое напряжение постоянного тока , которое преобразуется транзисторным инверторо.м в переМеННое напряжение прямоугольтгой формы на обмотках выходного трансформатора, с одной из обмоток которого оно поступает на вход выпря.мителя, выходное напряжение которого, складываясь с напряжением f/2 на выходе стабилизатора, образует вспомогательное постоянное напряжение L/Z. Последнее через балластное сопротпвлеifiie 4 питает опорный стабилитрон.

При соответствующе.м соотно1иении величин сопротивлений 4 и 13 величина полученного исномогательного наггряжения превышает ве.личину падения нанряжения на участке: олор п 1Й стабилитрон 3 и балластное сопротивление 4, обеспечиваемое от входного постоянного напряжения Ui через цепь sainyicKa. Таким образом, в это.м случае напряжение на базе регулирующего транзистора павышается, что

вызывает увеличение напряжения U2, переменного напряжения на обмотках выходного тра.нсформатора, выходного напряжения выпрямителя, и, следовательно, вспомогательного напряжения t/sРассмотренная положительная обратная связь обеюпечивает быстрый рост вспомогательного постоянного напряжения U. В мо.мент, соответствующий достижению равенства Ui Us, запускающая цепь отключается,

так как диод 14 оказывается под обратным напряжением. Увеличение вспомогательного напряжения заканчивается в мо.мент достижения на опорном стабилитроне насыщения его зольт-амперной характеристики, при котором

депь положительной обратной связи автоматически размыкается. Величина вспомогательного постоянного напряжения f/з обеспечивает поддержание рабочего режима опорного стабилитрона, при котором стабилизатор под,держивает стабильным напряжение постоянного тока U2 и, следовательно, неременное напряжение на обмотках выходного трансфор.матора.

При коротком замыкании на выходе схемы вспомогательное постоянное напряжение /Уз у.меиьшается, что вызывает падение напряжения на опорно.м стабилитроне и запирание регулирующего транзистора. База последнего

подпитывается при этом током через цепь за п-СКа от Б.ходного постоянного напрял епия и. Величина базового тока обеспечивается такой, чтобы ограничить мощность рассеяния на регулирующем транзисторе до желаемого

уровня.

Предмет изобретения

Стабилизированный преобразователь постоя.нного напряжения в перементюе, содержа П1ий регулирующий транзистор и трансформатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнсусти защиты преобразователя от коротких замыка:;1п 1 и его зконом-ичности,

каждый из крайних вы1ВОД01В первичной обмотки трансформатора одновременно напружен на коллектор или эмиттер соответствующего транзистора преобразователя и на катоды или аноды диодов, анодами или катод|а1ми подключенных через балластный резистор между стабилитроном и базой транзистора регулирующего каскада, при этом между анодами или катодами диодов и одним из входных зажимов включена последовательная резистивнод1-:одная цепочка.

Г5

Вых

0