Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M3/335 H02P13/18 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования постоянного напряжения с одновременной его стабилизацией.

Известны стабилизированные параметрические щиротно-импульсные преобразователи напряженЯя с магнитным элементом регулирования паузы на нуле 1. В них используется свой- . ство сохранения постоянной вольтсекурдной характеристики магнитных насыщакяцихся элементов, обмотка которых подключена к выходу преобразователя. При этом стабилизуется выходное переменное напряжение по его Среднему значению. Однако при изменеяии напряжения питания преобразователя стабильность выпрямленного напряжения будет значительно ниже стабильности переменного напряжения, изза падения напряжения на выпрямительных диодах. Таким образом, недостатком рассмотренных устройств является относительно низкое качество стабилизации постоянного напряжения.

Известны стабилизированные широт но-импульсные преобразователи напряжения с парс1метоической стабилизацией и дополнительной цепью обратной связи, воздействующей, например, на частоту задающего генератора 2.

В таких устройствах достигнуто высокое качество стабилизации постоянного напряжения. Недостатком их является то, что они -сложны из-за наличия цепи обратной связи, а не10стабильность частоты ограничивает их применение и качестве стабилизированного источника питания радиоэлектронной аппаратуры.

Прототипом предлагаемого устройства

15 является параметрический стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий инвертор с магнит-, ным элементом регулирования длительности паузы на нуле и выпрямитель 3. Данный преобразователь обладает низким 1 оэффициентом стабилизации. Это объясняется тем, что при выпрямлении переменного напряжения, стабилизированного по среднему значению, амплитуда импульсов на выходе выпрямителя меньше амплитуды переменного напряжения на.вели- . чину прямого падения напряжения на

30 диодах выпрямителя.

Целью изобретения явля1е сяповышение коэффициента стабилизации напр яжёния.

Цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем задающий генератор стабильной частоты, усилитель мощности, силовые ключи которого связаны по цепи управления с магнитньм насыщающимся элементом, имеющим о Змотку, подключенную к выходу усилителя мощности, введен параметрический стабилизатор переменного напряжения, например, двуханодный стабилитрон, .Включенный последовательно с укаванной обмоткой.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Параметрический стабилизированный преобразователь на примере транзисторного преобразователя содержит усилитель мощности 1 с магнитньм насыщающимся элементом 2для регулирования длительности паузы на нуле, вьтпрямитель 3 и задающий генератор стабильной частоты 4. Намагничивающаяся обмотка 5 магнитного элемента подключена к выходу усилителя. Отличительной особенностью устройства является то, что оно снабжено стабЙлизагорЬм переменного напряжения б, например, двуханоднймстабилитроном, включенным последовательно с намагничивающей обмоткой магнитного элемента 2.

Устройство работает следукедим обраэом.

Идеальной стабильности постоянного ЗЕЕСодного напряжения преобразователя соответствует нестабильность среднего значения его пёрёменного напряжения, Требуемая нестабиль ностьсреднего значения переменного напряжения преобразователя обеспечена благодаря включению стабилитрона последовательно с обмоткой намагничивания магнитного элемента. Велйчина этой нестабильности звисит от напряжения пробоя стабилитрона и вь бирается для полной компенсации нестабильности постоянного нап эяжения преобразователя.

Транзистор усилителя 1 переключается с помощью задающего генератора 4 со стабильной частотой. При этом на выходе усилителя при пбмсяци магнитного элемента 2 параметрически регулируется длительностй паузы переменного напряжения на нуле. Это .является общим дЛя;извёст ныхпреобразователей и предлагаемого устройства

Длительность паузы на Нуле в вы йряМЛёйнЬм йапрЯ5 {ёНяи равна длитель ЙЪСтййауЗы на нуЛе напряжения,приложенного к.намагничивающей обмотке 5магнитного элемента 2. B ifШГййучае услоШём иде альной

стабилизации среднего значения вы прямле1нного напряжения является обе748720

спечение постоянного отношения амплитуды напряжения на намагничивающей обмотке магнитного элемента UQ, к амплитуде однополярных импульсов выпрямленного напряжения Uab

Ц

con3i

аЬ

а

Пренебрегая падением напряжения на резисторе в цепи обмотки 5 находим значение U и UQ(, :

Чам . ст/2)

где

и,.р - .амплитуда напряжения, на выходе усилителя 1; напряжение на стабилизаторе

Utr5;К коэффициент трансформации трансформатора при включении выпрямителя через трансформатор;

д суммарное прямое падение напряжения, на диодах выпрямителя 3.

Из системы уравнения (2) находим, что условие идеальной стабилизации выполняется при UCT К Ud.

Технический эффект от применения пред.лагаемого устройства зак.лючается в том, что существенно уменьшена нестабильность выпрямленного напряжени В частности, при стабилизации напряжения, не превышающего 5 В,нестабильность выходного напряжения снижена на 2 порядка.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения с параметрической стабилизацией выходного напряжения, содержащий задающий генератор стабильной частоты и усилитель мощности, силовые клю-V----;-. которого по цепи управления связаны с магнитным насыщающимся элементом, имеющим обмотку, подключенную к выходу усилителя мощности, о тп и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации, введен параметрический стабилизатор переменного напряжения, включенный последовательно с указанной обмоткой. .

2. Преобразователь по п. 1, о тл и чаю Щи и с я тем, что в ка5. чувстве указанного стабилизатора пётрёменного напряжения использован двуханодный стабилитрон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 199973, кл. Н 02 М 7/537, 1966.

2.Авторское Свидетельство .СССР №408429, кл. Н02 М 3/04, 1971.

3.Авторское свидетельство СССР 414580, кл. Н 02 М 7/04, 1972.

a№№aisffi&.

;:;i:::.,