Одноконтактный стабилизированный преобразователь Советский патент 1976 года по МПК H02M3/10 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания ра диоэлектронной аппаратуры.

Известны однотактные стабилизированные преобразователи, содержащие силовой трансформатор, последовательно с первичн обмоткой которого включен регулирующий транзистор, подключенный коллектором к упомянутой обмотке, переключающий узел на туннельном диоде, .транзисторе и резисторе-датчике тока, однополупериидный выпрямитель иLC-фильтр в цепи вторич нЫ5 обмотки тpa ft;фopмaтopa, а также релаксационный генератор на туннельном дио де и дросселе с разделительным трансформатором и транзисторным усилителем постоянного тока в цепи обратной связи. Однако такие устройства сложнь: и не защищены от перегрузок по току.

Цель изобретения - упрощение схемы и .ограничение тока коллектора регулирующего транзистора при перегрузках выходной цепи.

Это достигается тем, чтоэмиттер

регулируюишгэ транзистора чегрол резистор-датчик тока соединен с эмиттерпм транзистора перек.пючающего узла и с мп-н нусовой шиной ceTii, а база регулирующего транзистора соединена с колллектором |Транзистора переключающего узла и с эмиттером транзистора усилителя постоянного тока к через ограничительный рези, стЪр подкл:оч.эна к стабил11тро1г , соединенному вторым своим выводом с коллекто-

ром транзистора усилителя ток и минусовой шиной первичного источника, причем вход усилителя постоянного тока соединен с вторичной обмоткой импульсного транс «( форматора релаксационного генератора.

Сигнал обратной связи по кагфяжению подается на тот же силовэй транзистор, который одновременно является и регулирующим элементом, в результате чего осуществляется рет-улгфование амплитуд высокочастотных импульсов. Сигнал обратной связи вырабатывается измерительным органом, представляющим собой релаксационный генератор с туннельным диoдo и индуктивностью. Он подключается к вы-

ходному напря кенню. При этом для обемгочения гальванической развязки выходного напряжений от напряжения питающей сети сигнал рассогласования передаётсяf после предварительного усиления через разде/ю-ь тельный/импульсный трансфсрматор на усилитель постояйного тока, управляющий силовым гра нзистором. На фиг. 1 схематически изображен одно тактный стабилизирЬВанный преобразователь с широто-импульсным регулированием на- пряжения (первый вариант) на фиг, 2 то же (второй вариант).. Преобразователь содержит входной выпрямитель 1 напряжения сети, состоящий из полупроводниковых диодов и емкостного фильтра, регулирующий транзистс 2, подключенный коллектором через первичную o6 мотку высокочастотного трансформатора Э ;к положительному выводу входного выпрямителя 1. Регулирующий транзистор приводится в режим высокочастотных колебаний переключающим узлом 4, состоящим из резис : тора-датчика тока 5, включенного между эмиттером главного транзистора и отри™ цательным выводом входного выпрямителя 1, и подсоединенной |параллельно резистору датчику тока 5 цепочки из последовательно включенных диода б, задающего резистора 7, туннельного диода 8. Параллельно туи- нельнону диоду включен Конденсатор 9 и переход база - эмиТтер переключающего транзистора 10, коллектор которого соединен с базой транзистора 2. База регулирующего транзистора через ограничительный резистор 11 подключена К параметрическому стабилизатору на ста 1билитроне 12 и балластном резисторе 13.« Выходная цепь стабилизатора состоит W3 вторичной обмотки высокочасто-рного ,трансформатора 3, выходного выпрямителя 14 сLC-фильтром и сопротивления нагрузки 15. Измери.тельнь м элементом стабилизатор : напряжения является релаксационный гене ратор 16 на туннельном диоде 17 и индук тивности 18 с транзистором 19 предварительного усиления, в коллекторною цепь которого включена первичная обмотка им«« пульсного разделительного трансформатора 20. Со вторичной обмотки импульсного трансформатора сигнал поступает на усили тель постоянного тока с транзистором 31 который включен переходом коллектор эмиттер между базой регулирующего тран зистора 2 и отрицательным полюсом входного выпрямителя, В варианте с гииротно-импульсным регулированием транзистор 21 переходом эмиттер - коллектор подключается между азоЙ4 регулирующего транзистора 2 и соединения туннельного диода 8 с задающим резистором 7. Устройство.работает следующим образом, В первый моме«т после подачи на вход питающего напряжения через резистор 11 и переход база эмиттер транзистора 2 начинает протекать ток, в разультате чего регулирующий транзистор 2 насыщается. Одновременно ток протекает через резистордатчик тока 5, По цепочке из диода 6 и задающего резистора 7 начинает заряжать ся конденсатор 9. В результате увеличения падения напряжения на резисторе-датчике тока. 5 увеличивается ток, .протекающий через туннельный диод 8, и его рабочая точка переходит на вторую восходящую своей вольт- мперной характеристики, переводя переключающий транзистор 10 в режим насыщения, который переходом коллектор ч«- эмиттер шунтирует входную цепь регулирующего транзистора 2 и переключает его в режим отсечки. Поэтому протекание тока через .перьнч- ную обмотку трансформатора 3 и резистор датчик тока 5 прекращается, и рабочая точка туннельного диода 8 после разряда конденсатора 9 возвращается в исходное состояние, переводя транзистэр 1О в режим отсечки, а регулирующий транзистор 2 - в режим насыщения. Далее цикл повторяв ется. Следовательно, через первичную .pf5M от-. ку трансформатора 3 потечет прерывистый ток повьпиенной частоты, а на вторичной обмотке будет наводиться э, д. с,, кото-, после выпрямления и фильтрации поступает на нагрузку 15 и подключенный параллельно ей измерительный элемент, выполненный на базе релаксационного : генератс а. Когда выходное напряжение достигает уровня стабилизации, релаксационный ген(9ратс возбуждается, на вторичной обмотке импульсного трансформатора 20 появляется напряжение, которое усиливается транзистором усилителя постоянного тока 21 и управляет регулирующие транзистором 2 так, что компенсирует отклонения выходного напряжения от уровня стабилизации. Если транзистор 21 подключен так, как показано на фиг. 2, регулирование тока происходит через туннельный диод возбудителя в зависимости от изменения выходного напряжеЕшя. В результате из/меняется скважность переключений туннельного диода и осуществляется широтно-

импульсное регулирование переключений силового транзистора в соотвегтствии с сигналом цепей обратной связи по напряжению. При таком регулировании уменьшается мощность рассеяния на си™ ловом транзисторе и увеличивается к. п. Д. стабилизатора.

При постепенном увеличении тока нагрузки стабилизатора увеличивается ток в первичной обмотке трансформатора 3, который одновременно является током когм лектора транзистора 2. Увеличение тока коллектора транзистора 2 происходит до тех пор, пока можно регулировать транзистор 2. После этого ,схем а; переходит в режим стабилизации тока первичной обмот Kh трансформатора. 3, который определя ется выбранным номиналом задающего ре- зистора 7. При дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки ток коллектора транзистора 2 не увеличивается, благодаря чему достигает ся зашита регулирующего транзистфа от перегрузок и токов корот- ного замьпсания.

Формула изобретения

Однотактный :Стабилизированный преобразователь, содерхсащий силовой трансформатор, последовательно с . первичной обмоткой которого включен рзгулируюишй транзистор, подключенный коллектором к упомЕГнутой обмотке, гереключающий узел на туннельном диоде, TpaHsiicTOpe и резисторе- датчике тока, однопоп- периодный выпрямитель и ЬС-фильтр в цели вторичной обмотки трансформатора, а такжерелаксационный |генератор на туннельном диоде и дросселе ;с разделительным трансформатором и TpaHjh

зис торным усилителем постоянного тока в цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и огранияения токя коллектора ре гулирующего транзистора при перегрузках

выходной цепи, эмиттер регулирующего транзисторачерез резйсTCfi-датчик

тоха соединен с эмиттером транзистора перетслючающего узла и с минусовой шиной сети, а база регугшрутощего транзистора

соединена с коллектором транзистора пе- рекл чающего узла и с эмиттером транзистора усилителя постоянного тока и через ограничительный резистор подключен- на к Iстабилитрону, соединенному вторым

своим выводом с коллектором транзисто Ч ра усилителя постоянного тока и минусдвой шиной первичного источника, причем вход усилителя постоянного тока; соединен с вторичной обмоткой импульсного трансформатораfрелаксационного генератора.

го 3

е