Стабилизированный преобоазователь напряжения постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК G05F1/64 

1

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах электропитания радноэлектронной аппаратуры.

Известен преобразователь напряжения, содержащий широтно-импульсный модулятор, двухтактный усилитель мощности, транзисторный ключ {.

Однако схемы с широтно-импульсным управлением обладают малым быстродействием, а обеспечение устойчивости в них является сложной задачей.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является стабилизированный преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий задающий генератор, двухтактный усилнтель мощности с трансформаторным входом и выходом, выпрямитель с LC-фильтром, подключенный к вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности, и импульсный модулятор, выход которого подключен к входу регулирующего транзистора, подключенного эмиттером к среднему выводу вторичной обмотки трансформатора задающего генератора 2.

Недостатком известного устройства является его малая стабильность, особенно при изменении тока нагрузки, из-за того, что обратная связь заводится не с выхода, а со вспомогательного выпрямителя. Если же взять обратную связь с выхода, стабильность схемы резко возрастает,но возникает гальваническая связь входных и выходных цепей преобразователя, что, как правило, недопустимо.

Цель изобретения - повышение стабильности выходного напряжения прн изменении тока нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый стабилизированный преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий задающий генератор, двухтактный уси литель мощности с трансформаторным входом и выходом, выпрямитель с LC-фильтром, подключенный к вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности, и импульсный модулятор, выход которого подключен к входу регулирующего транзистора, подключенного эмиттером к среднему выводу вторичной обмотки трансформатора задающего генератора, снабжен разделительным трансформатором, включенным между выходной обмоткой трансформатора задающего генератора и входом двухтактного усилителя мощности, причем крайние выводы первичной обмотки разделительного трансформатора через одну пару диодов соединены

с крайними выводами выходной обмотки трансформатора задающего генератора и с анодами другой пары диодов, объединенные катоды которых через резистор соединены со средним

выводом обмотки задающего генератора, KOJJлектор регулирующего транзистора соединен со средним выводом первичной обмотки разделительного трансформатора, крайние выводы вторичной обмотки разделительного трансформатора подсоединены к базам транзисторов усилителя мощности через третью пару диодов, аг средний вывод обмотки соединен с общей точкой эмиттеров транзисторов усилителя мощности, при этом вход импульсного модулятора подключен к выходу LC-фильтра.

На чертеже представлена прннциИиальная электрическая схема стабилизированного преобразователя напряжения постоянного тока.

Стабилизированный преобразователь напряжения состоит из задающего генератора I, выходной трансформатор 2 которого имеет две вторичные обмотки 3 и 4; двухтактного усилителя мощности 5 с трансформаторным входом и выходом, к которому подключен силовой выпрямитель 6 с LC-фильтром; импульсного модулятора 7, один выход которого подключен ко вторичной обмотке 4 трансформатора 2, другой- к выпрямителю 6, а выход -к переходу база-эмиттер регулирующего транзистора 8, эмнттер которого подключен к среднему выходу вторичной обмотки 3 трансформатору 2. Кроме того, между вторичной обмоткой 3 трансформатора 2 и входом двухтактного усилителя мощности 5 включен разделит«льный трансформатор 9, вторичная обмотка которого подключена на вход двухтактного усилителя мощности 5, а каждый крайний вывод первичной обмотки соединен через диоды 10 н 11 с соответствующим крайним выводом вторичной обмотки 3 трансформатора 2 и анодами двух включенных встречно-последовательно диодов 12 и 13, к точке соединения катодов которых подключен один вывод резистора 14, второй которого подключен к эмиттеру регулирующего транзистора 8, коллектором соединенного со средней точкой первичной обмотки разделительного трансформатора 9. Обмотка 4 трансформатор 2 служит для подачи напряжения синхронизации на импульсный модулятор. Напряжение смещения UCM иа усилитель мощности 5 и напряжение питания U на импульсный модулятор 7 поступает от задающего генератора I.

Преобразователь работает следующнм образом.

В преобразователе модуляция по длительности прямоугольных импульсов напряжения, поступающих от задающего генератора I на усилитель мощности 5, осуществляется с помощью диодов 10, 11 и регулирующего транзистора 8 по сигналу с модулятора 7. При этом диоды iO, И пропускают ток поочередно, а транзистор 8 - часть каждого полупериода работы заданэщего генератора 1. Диоды 12, 13 н резистор 4 предназначены для исключения

возможности появления напряжения на первичной обмотке трансформатора 9 в течение времени, когда транзистор 8 заперт.

Положительный эффект от использования предлагаемого стабилизированного преобразователя напряжения заключается в том, что праKTiiчески без усложнения схемы по сравнению с известными рещеннямн (добавляются четыре диода, резистор, маломощный разделительный трансформатор, ликвидируются обмотка на силовом трансформаторе уснлителя мощности, вспомогателБНий выпрямитель и 1С-фильтр) удается повысить стабильность за счет контроля нанряження непосредственно на выходе,сохранив прн этом гальваническую развязку входных н выходных цепей преобразователя. I , .

Форму аа изобретения

Стабнлизнрованный преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий задающий генератор, двухтактный усилитель мощности с трансформаторным входом и выходом, выпрямитель с LC-фнльтром, подключенный к вторнчноЙ обмотке траж форматсфа усилителя мощности, и импульсный модулятор, выход которого подключен R входу регулирующего транзистора, подключённого эмнттер ом к среднему рыводу вторичной обмотки трансформатора задающего генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабнльности выходного напряжения при нзменении тока нагрузки, он снабжен разделительным трансформатором, включенным между выходной обмоткой трансформатора задающего генератора н входом двухтактиого уснлителя мощности, причем KpaJMiHe выводы первичной обмотки разделительного трансформатора через одну пару диодов соединены с: крайними выводами выходной Ьбмотки трансформатора задающего гейератора и с анодами другой пары диодов, объединенные катоды которых через резистор соединены со средним выводом обмотки задающего генератора, коллектор регулирующего транзистора соединен со средним выводом лгервичной обмотки р аздеЛительного трансформатора, крайние выводы вторичной обмотки разделительного трансформатора подсоединены, к базам транзисторюв усилителя мощности через третью пару диодов, а средний вывод обмотки соединен с общей точкой эмиттеров транзисторов усилителя мощности, при этом вход импульсного модулятора подключен к выходу LG-фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I .Журнал «Электросвязь, № 7, 1972, с. 74, рис. 3.

2. Авторское свидетельство СССР № 251021 кл. Н 02 М Э/335, 1968.