КОНВЕРТОР С ПАРАМЕТРИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМВЫХОДНОГО HAnpfiJiEHilR Советский патент 1974 года по МПК H02M3/337 

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано для источников вторичного электропитания. Транзисторные конверторы с параметрической стабилизацией выходного напряжения с помощью времязадающего насыщающегося трасформатора обычно используют отдельный задающий генератор стабильной частоты, что усложняет устройство.

Для упрощения предлагается в общую базовую цепь транзисторов автогенератора конвертора включить диодный ограничитель напряжения, питаемый от вторичной обмотки времязадающего трансформатора, первичная обмотка которого через элемент опорного напряжения соединена с сглаживающим фильтром конвертора.

Кроме того, предлагается улучшить стабильность выходного напряжения предлагаемого устройства при изменении нагрузки для чего в цепь первичной оомотки

указанного трансформатора включена вспомогательная обмотка дросселя сглаживающего фильтра.

На фиг. I изображена схеме предлагаемого устройства,; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений.

На схеме (см. фиг. -1)1двухтактный автогенератор; 2вупрямитель; 3 - нагрузка; 4 выходной трансформатор; 5 и 6 левая и правая первичные полуобмотки выходного трансформатора; 7 и 8 - транзисторы автогенератора; 9 - обмотка обратной связи автогенератора; 10 - ограничительный резистор; М - диодный ограничитель; 12 - времязадающий трансформатор; 13 - вторичная обмотка времязадающего трансформатора; 14 - вспомогательная обмотка дросселя сглаживающего фильтра.

На фиг. 2: а - диаграмма напряжения на обмотках переключающего трансформатора; б и в - диаграммы напряжения на переходах

коллектор - эмитт-ер транзисторов 7 и 8 соответственно; г - H.anpFiжение на нагрузке.

Устройство содержит двухтактный автоген ератор I с трансформаторной обратной связью выпрямитель 2 и нагрузку 3 (со сглаживающим 1С фильтром), В одно плечо автогенератора -i включены первичная полуобмотка 5 силового трансформатора f и транзистор 7, в другое - первичная полуобмотка 6 и последовательно с ней включенный транзистор 8. Между базами транзисторов 7,8 включена обмотка обратном связи 9. В совмещенном участке базовых цепей транзисторов между промежуточным выводом обмотки обратной связи и объединенными эмиттерами транзисторов через ограничительный резистор 10 включен выход диодного ограничителя I-I. На входе ограничителя включена вторичная обмотка 13 трансформатора 12, первичная обмотка которого через элемент управляющего (опорного) напряжения EJ. подключена к сглаживающему

(рИЛЬТру,

таким образом, в устройстве имеется двойная полокительная индуктивная обратная связь: через оОыЮтку 9 силового трансформатора и через переключающий трансформатор 12 и диодный ограничитель Me В результате в схеме осуществлен четырехзтапный автогенераторный режим работы.

На первом этапе, например, открыт транзистор 7. Транзистор 8 при этом закрыт, К первичной обмотке 5 подключено напряжение источника питания Е, которое трансформируется во вторичную обмотку и обмотку 9. Полярность напряжения на обиотке 9 для транзистора 7 открывающая, для транзистора 8 закрывающая. Под действием напряжения на вторичных обмотках открыто одно из плеч выпрямителя 2 и к первичнойобмотке трансформатора 12 приложено напряжение Е jjj,|, . Полярность напряжения на

вторичной обмотке трансформатора 12 такова, что ток, протекающий по цепи: вторичная обмотка 13 трансформатора 12, резистор и диод ограничителя il, поддерживает диод ограничителя в открытом состоянии а на ба8ово эмиттерные переходы транзисторов 7,8 через резистор 10 и обмотку 9 поступает сигнал открывающей полярности. Так как

напряжение на обмотке 9 больше, чем напряжение на открытом переходе ограничителя II, то суммарное напряжение в цепи базы транзистора 8 имеет закрывающую полярность и поэтому этот транзистор поддерживается в закрытом состоянии.

Окончание первого этапа происходит, когда трансформатор 12 насыщается. В это время напряжение на его вторичной обмотке изменяется скачкообразно по величине и направлению, диод ограничителя II закрывается, и разрывается базовая цепь транзистора 7. В этот момент ток дросселя нагрузки 3 начинает протекать через диод на входе сглаживающего фильтра, и возникающая в момент отключения обмотки 5 э.д.с. будет приложена через другое плечо выпрямителя к малому сопротивлению диода, установленного на входе сглаживающего фильтра. Поэтому энергия запасенная в магнитном поле трансформатора 4, будет через его вторичную обмотку отдаваться медленно, так что этот процесс за время второго такта не завершится. Все это время напряжение на обмотках трансформатора 12 будет иметь полярность обратную, чем на первом этапе Диод ограничителя И будет закрыт, и напряжение на обмотке 13 будет приложено через резистор

10, резистор ограничителя и обыотну 9 к переходам база - эмиттер транзисторов в закрывающей полярности. Транзисторы 7,8 будут устойчиво закрыты.

Окончание второго этапа происходит, когда трансформатор 12 насыщается в направлении, противоположном, чем на первом этапе. При этом вновь скачкообразно изменяются по величине и полярности напряжения на его обмотках и становятся такими же, как и при первом этапе. Вновь открывается диод ограничителя il и создается путь для 11ротекания тока в базовой цепи теперь уже транзистора 8 так как на обмотке 9 тразистора 7 наводится э.д.с. обратной полярности по отношению к первому этапу. Затем процессы повторяются.

Подиагничивая обмотку 13 переключающего трансфорыатора 12 сигналом рассогласования по выходному напряжению., можно изменять время насыщения его в прямом направлении относительно вреуени его перемагничйванйя в обратном направлении и регулировать напряжение ва нагрузке. При выборе EQJJ стабильным (например путем включения стабилитрона ) выходное напряжение так же будет оставаться стабильным. Включение в цепи первичной обмотки трансформатора 12 вспомогательной обмотки 14 дросселя позволяет йсключйтьпогре шность, вносимую дросселем, и повысить точ ность поддержания напряжения на накопительном конденсаторе на уров не напряжения опорного элемента пр изменении нагрузки. Предмет изобретения I. Конвертор с парамадрически регулированием выходного напряжени содержащий двухтактный ключевой ав тогенератор на транзисторах с выходным трансформатором, выходной выпрямитель, сглаживающий ЬСз. фильтр и цепь, состоящую из первичной обмотки, времязадающего насыщающегося трансформатора и элемента опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в общую цепь баз транзисторов автогенератора включен выход ограничителя напряжения, вход которого соединен со вторичной обмоткой времязадающего трансформатора, причем указанная цепь связана с выходом конвертора. 2.Конвертор по п. I, о т л и ч а ю i и и с я тем, что указанная цепь включена на вход сглаживающего фильтра. 3.Конвертор по n.-I, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения при изменении тока нагрузки, указанная цепь включена через дополнительную обмотку дросселя сглаживающего фильтра на выход этого фильтра.

fUi.f

ia ii

z -3

1-k.

r:.

К

Фиг. 2