Преобразователь напряжения в период следования импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K13/20 

Принципиальная электрическая схема нредлагаемого преобразователя представлена на чертеже.

Он содержит источник входного напряжения с клеммами / и 2, транзистор 3, трансформатор 4 с намагничивающей обмоткой 5, обмоткой 6 обратной связи и выходной обмоткой 7, диод 8, токоограничивающий резистор 9, стабилитрон 10, дроссель //, диод 12, генератор 13 эталонных временных интервалов, выполненный на дополнительном трансформаторе 14 с намагничивающей обмоткой 15, обмоткой 16 обратной связн, доплнительной выходной обмоткой 17 и вторичной обмоткой 18, резисторы 19, 20, диоды 21-23.

К клеммам / и 2 источника входного напряжения последовательно подключена цепь, состоящая из эмиттерно-коллекторного перехода транзистора 3, намагничивающей обмоткн 5 трансформатора 4 и источника опорного напряжения, выполненного в виде стабилитрона 10.

Обмотка 6 обратной связи трансформатора 4 соединена с эмиттерно-базовой цепью транзистора 3 через диод 8 и резистор 9, а выходная обмотка 7 через диод 23 - с выходными выводами.

Дроссель 11 соединен параллельно с намагничивающей обмоткой 5. Первый дояолнительный диод 13 включен .в обратном иаправлении параллельно цеди из обмотки дросселя 11 и стабилитрона 10. Второй дополнительный диод 8 В1ключен последовательно в цепь обмотки 6 обратной связи и резистора 9 встречно с эмиттерно-базовым переходом транзистора 3.

Первичная намагничивающая обмотка 15 дололйительного трансформатора 14 соединена параллельно с обмоткой дросселя 11 через резистор 19. Вторичная обмотка /5 - с стабилитрона 10 через диод 21, а обмотка 16 обратной овязя подключена к эмиттерно-базовому переходу транзистора 3 через резистор 20 и третий дополнительный диод 22.

Прео1бразаватель работает следующим образом.

Предположим, что ври включении источника входного напряжения транзистор 3 открыт. При этом намагничивающие обмотки 5 и 15 подключены к источнику входного напряжения через ста)билитрон 10. Намагнич;ивающие Обмотки 5 и /5 начинают перемар.ничивать сердеч1ни)ки трансформаторав 4 я 14 в направлении единичного состояния насыщения (IB соответств(ии с обозначением начала и конца обмоток 5 и 15) в течение эталонного интервала времени эВремя э задается генератором 13 временных интервалов следующим образом.

Перемагничиван(ие (сердечника трансформатора 14 о:беспечивает открытое состояние транзистора 5 за счет питания эмиттерно-базовой цепи от обмотки 16 обратной связи через резистор 20 и третий дополнительный диод 22.

Так как вторичная обмотка 18 подключена 1К источнику опорного напряжения (стабилитрону) 10 через диод 21, то напряжение t/18 вторичной обмотки 18 равно напряжению f/io стабилитрона 10, т. е. C/i8 . Тогда напряжение t/is на намагничивающей обмотке 15 можно найти из соотнощения:

Г,г - W

18

Тогда

t/ -(/ -Ь

-15- 10 117

1«

где - число витков обмотки 15; Wis - число витков 0|бмотки 18. Напряжение на резисторе 20 равно разЁости .между напряжениями на дросселе // и Обмотке 15.

За счет напряжения f/is эталонный интервал времени t, равный времени перемапничивания сердечника трансформатора М, остается всегда постоянным:

t 2B,W,,S 2BsW,,S

ще BS - индукция насыщения сердечника

трансформатора 14;

S - площадь поперечного сечения сердеч:ника трансформатора 14.

Таким образом, на протяжени1И эталонного интервала времени транзистор 5 отакрыт, сердечник трансформатора 14 п ремагничиваетпся, а одновременно перемагничивается и сердечник дросселя 11, в нем накапливается энерпия.

По окончании перема,лничиваЕия сердечника трансформатора 14 в состояние единичного насыщения ЭДС на обмотке обратной связи 16 падает до нуля, а транзистор 3 начинает закрываться, при этом цепь питания дросселя // прерывается. Так дроссель // замыкается через стабилитрон 10 и диод 12. При этом напряжение на дросселе 11 равно напряжению f/io пробоя стабилитрона 10. Это же напряжение прикладывается к намагничивающим обмоткам 5 и 15, а поэтому сердечники трансформатаров 4 и 14 перемагничиваются и возвращаются в исходное состояние нулевого насыщения. Одновременно за счет обмотки 6 обратной авязи, второго дополнительного диода 8 и токоограничивающего резистора 9 транзистор 5 удерживается в закрытом состоянии, при переходе сердечника трансформатора 4 в нулевое состояние насыщения напряжение на 01бмотке обратной связи падает до нуля, транзистор 3 снова приоткрывается, ЭДС дросселя 11 меняет свою