Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1975 года по МПК H03K13/20 H03K3/45 

1

Изобретение относится к имнульсной технике и может быть использовано нри разработке устройств автоматики.

Известны преобразователи постоянного напряжения, содержащие мультивибратор на транзисторах с трансформаторной обратной связью, в котором намагничивающая обмотка трансформатора подключена к встречно соединенным источникам входного и опорного напряжений через один из транзисторов и к источнику входного напряжения через второй транзистор, шунтированный формирователем временного интервала, содержащим конденсатор, зарядный резистор и разрядный ключ, управляющий вход которого через стабилитрон подключен к упомянутому конденсатору.

Недостатком известных преобразователей является погрешность преобразования, вызванная пестабильпостыо сопротивления насыщепня транзисторов мультивибратора при измеиепии в.ходного напряжения в широко.м диапазоне.

Цель изобретения - повышение точности преобразования. Цель достигается тем, что в цепь намагничивающей обмотки трансформатора введены две дополнительные обмотки, одна из которых подключена к источнику входного напряжения через один из дополнительных диодов, а вторая дополнительная об.мотка включена между одноименными клеммами источников входного и опорного папряжений через второй из дополнительных диодов, при этом последовательно с намагничивающей обмоткой включен резистор.

На чертеже приведена принципиальная схема предложенного преобразователя.

Преобразователь подключен к клеммам 1, 2 источника опорного на11ряження, а также к кле.ммам 3, 4 источника входного напряжения

и состоит из мультивибратора с трансформаторной обратной связью, содержащего трансформатор 5 и транзисторы 6 и 7. Намагничивающая обмотка трансформатора 5 подключеиа через транзистор 6 к встречно соединенным

источника.м входного н опорного напряжений п через транзпстор 7 к источнику входного напряжения. Трапзистор 7 щунтнрован формирователем време1пюго интервала, содержащим конденсатор 8, зарядный резистор 9 н разрядный ключ 10, управляющий вход которого через стабилитрон 11 подключен к конденсатору 8. Зарядный резистор 9 шунтирован разрядпым диодом 12. Последовательно с намагничивающей обмоткой трансформатора 5

включен резистор 13. Через дополнительный диод 14 дополнительная об.мотка 15 трансформатора 5 включена между одноименными клеммами 3 и 1 источников входного и опорпого напряжений соответственно. Через второй дополнительпый диод 16 к источнику ВХОДНОГО напряжения подключена вторая дополнительная обмотка 17 трансформатора. Входной сигнал преобразователя снимается с клемм 18 и 19. Преобразователь работает следующим образом. Прн включении транзистора 6 мультивибратора происходит запуск формирователя временного интервала, конденсатор 8 которого начинает заряжаться от источника опорного напряжения через открытый транзистор 6 и зарядный резистор 9. Одновременно намагничивающая обмотка трансформатора 5 подключается к встречно соединенным источникам опорного и входного напряжений через транзистор 6 и резистор 13. Дополнительная обмотка 15 уложена на сердечнике трансформатора таким образом, что в этот полупериод колебаний мультивибратора диод 14 открыт и по обмотке 15 протекает ток. Соответствующий ему ток намагничивающей обмотки создает падение напряжения на внутреннем сопротивлении открытого транзистора 6 и резистора 13 такой величины, при которой напряжение, приложенное к намагничивающей обмотке, меньше напряжения на обмотке 15 и, следовательно, меньше, чем разность между опорным и входным напряжениями в строго определенное число раз, равное коэффициенту трансформации. В момент окончания заряда конденсатора 8 до напряжения, равного уровню пробоя стабилитрона 11, последний открывается и обеспечивает ток управления разрядного ключа 10, который срабатывает, включает конденсатор 8 на разряд через диод 12 и шунтирует траизистор 7, чем обеспечивается принудительное переключение транзисторов мультивибратора при значениях индукции в сердечнике, меньшнх величины индукции насыщения. Этим практически исключается влияние нестабильности индукции насыщения на точность преобразования. Выключение транзистора 6 и включение транзистора 7 со,провождается ;одключеннем намагничивающей об.мотки трансформатора 5 к источнику входного напряжепня через резистор 13. В этот полупериод диод 14 заппрается и отключает обмотку 15, а диодом 16 дополнительная обмотка 17 подключается к клеммам 3, 4 источника входного напряження, в результате чего иапряженне на намагннчивающей обмотке в строго определенное число раз, равное коэффнциенту траисформацнн, отличается от напряження на обмотке 17, равного входному напряжению. На протяжении второго полупериода конденсатор 8 удерживается транзистором 7 в разряженном состоянии, разрядный ключ 10 - в закрытом состоянии, а сердечник трансформатора перемагничивается до исходного насыщенного состояния, по достижении которого транзисторы 6 и 7 переключаются и цикл работы преобразователя повторяется. Синхронное переключение транзистора 7 и диода 16, а также транзистора 6 и диода 14 позволяет практически полностью исключить влияние нестабильности сонротивления насыщения транзисторов, вызванной изменением напряжения обратной связи мультивибратора в процессе изменения входного нанряжения. Выбором термостабильных диодов 14 и 16 с малым динамическим сопротивлением на начальном участке их вольтамперных характеристик, использованием известных мер ло повышению стабильности соиротивления дополнительных обмоток 15 и 17 можно значительно повысить точность преобразования в широком диапазоне изменения входного напряжения. Предмет изобретения Преобразователь постояииого нанряження, содержащий мультивибратор па транзисторах с трансформатортюй обратной связью, в котором намагничивающая обмотка трансформатора подключена к встречно соединенны.м источника.м входного и опорного напряжений через один из транзисторов и к источнику входного напряжения через второй транзистор, шунтированный формирователем временного интервала, содержащим конденсатор, зарядный резистор и разрядный ключ, управляющий вход которого через стабилитрон подключен к упомянутому конденсатору, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точпоети преобразования, в цепь намагнпчнваюн,еп обмотки трансформатора введены две дополпнтельные обмотки, одна из которых подключена к источнику входного напряжения через один из дополр нтельных диодов, а вторая дополнительная обмотка включена между одноименными клеммами источников входного и опорного напряжений через второй из дополпительных диодов, при этом последовательно с намагничивающей обмоткой включен резистор.