Стабилизированный преобразовательпОСТОяННОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/64 

Изобретение огносигся к промышленной радиоэлектронике и может применяться в устройствах элекгроаитання узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи, в которых требуется гальваническое разделение вькодных цепей. Известен преобразователь напряжения, содержащий задающий генератор, двухтактный усилитель мощности, регулирующий транзисторный ключ, источник запирающего напряжения, широтно-импульсный модулятор, выпрямитель с ЬС-фильтром, в котором напряжения гальванически развязанного выхода преобразователя поступа ют с выхода пикового детектора блокинггенератора. питаемого напряжением выхода, на вход щиротно-импульсного модулятора l}. Недостатком этого стабилизирйванного преобразователя является высокая инерционность и малая стабильность, .особенно при изменении температуры окружающей среды и тока нагрузки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий эадаАщий генератор, двухтактный усилитель мощности, выпрямитель с1.С-фильтром, подключенный ко вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности, источник запирающего напряжения, разделительный трансформатор и щиротно-импульсный модуляTop, выход которого подключен к входу регулирующего ключа, а вход - к выходному выводу 2. Однако такое устройство недостаточно надежно в работе и имеет пониженный КПД, что обусловлено дополнительными потерями в цепи управления транзисторами усилителя мощности. Кроме того развязывающие резисторы .увеличивают внутрен-; не е сопротивление запирающего источника, чт увеличивает время выключения гран- зистовов и динамические потери. Цель изобретения - повышение КПД и надежности стабилизированного прв-об{заэователяпостоянного напряжеПИЯ. Посгавленная цель досгигается тем, что в известном стабилизированном прео разователе аостоянного напряжения коллектор введенного дополнительного транзисторного ключа соединен с одним полю сом источника запирающего напряжения, другой полюс этого источника подключен к базам транзисторов усилителя мощност через пару развязывающих диодов, а вхо дополнительного транзисторного ключа подключен к выходу введенного логическ .го инвертора, вход которого соединен че рез двухтактный выпрямитель с дополнительной обмоткой разделительного трансформатора, при этом эмиттер дополнительного транзисторного ключа соединен с общей точкой эмиттеров транзисторов усилителя мощности. На фиг. 1 нзображека принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - графики напряжений на его элеме тах. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения содержит задаю щий генератор 1, выходной трансформатор 2 которого имеет две вторичные обмотки 3 и 4, разделительный трансформатор 5 с обмоткой 6 управления и дополнительной обмоткой 7, двухтактный транзисторный усилитель 8 мощности, к выходу которого подключен выпрямитель 9 с L С-фнльтром, широтно-импульсный модулятор 10, вход которого подключен выпрямителю 9, а выход - к переходу база эмиттер регулирующего ключа 11, который включен между соответствующими обмотками трансформаторов 2 и 5, при этом в состав ключа 11 .входят элеме нты, исключающие возможность появления напряжения на обмотке 6 трансформатора 5 в течение времени, когда широтно-импульсньш модулятс з 1О заперт. Базы тра зисторов усилителя 8 через развязывающие диоды 12 подключены к источнику 10 зрггирающего напряжения, управление которым осуществляется дополнительным транзнсторным ключом 14 по сигналу с обмотки 7 через логический инвертор 15 и двухтактный выпрямитель 16, при этом , средний выаод обмотки 6 соединен с общей точкой транзисторов усилителя 8 мощности через токоограничительный резистор 17. . Обмотка 4 трансформатора служит для подачи напряжения синхронизации на широтно-импульсный модулятор Ю. Нап6ряжения питания U IUHt)OrilO-iMUy/lt,Cный модулятор 10, Uj на ло1чческяй инвертор 15 и источник запирающего папряжения транзисторов усилителя 8 мощности создаются задающим генератором 1. Стабилизированный преобразователь работает следующим образом. Модуляция по длительности прямоугольных импульсов напряжения, поступающих с обмотки 3 трансформатора 2 (напряжения Ц на фиг. 2) на базы транзисторов усилителя 8 мощности осуществляется с помощью регулирующего ключа 11 по сигналу с широтно-импульсного модулятора 10 (напряжение на фиг. 2), в последнем происходит сравнение выходного напряжения с опорным и преобразование напряжения рассогласования в ШИМ-сигнал. Открытому состоянию ключа 11 соответствует появление управляющего капряжения на обмотке 6 трансформатора . Например, в момент времени, когда ключ 11 заперт, напряжение на обмотке 7 отсутствует и на выходе логического инвертора появляется высокий уровень, (напряжение 0 на фиг. 2), что приводит к открь1тию дополнительного транзисторного ключа 14, и напряже :ие запирающего источника 13 через развязьшающие диоды 12 прикладывается к базам транзисторов усилителя мощности. Как только открьюается ключ 11 и появляется напряжение на вторичных обмотках 6 и 7 трансформатора 5 - логический инвертор 15 открывается, а ключ 14 запирается, снимая запирающее напряжение с баз (напряжение IJg на фиг. 2) транзисторов усилителя мощности, Так как ключ 14 работает только часть полупериода, то рассеивание дополнительной мощности в цепи управления усилителя 8 мощно сти не происходит. Положительный эффект от использования предлагаемого стабилизированного преобразователя постоянного напряжения заключается в том, что по сравнению с известыми устройствами, введение дополнителього транзисторного ключа последовательо с источником запирающего напряжения, правляемого от разделительного трансорматора, позволяет повысить КПД и лучщить весо-габаритные показатели пребразователя. Кроме того, в предлагаемом стройстве запирающий импульс прикладыается непосредственно к базам транзистоов усилителя мощности, что способствует uwioi; аачному их запиранию, а это умоньи;аот потери и вероятность выхода из строя силовых транзисторов усилителя мощности. Разработанные стабилизировайные преобразователи мощностью 15О Вт имеют КПД на 10-15% выше КПД известных устройств. Формула и. зобретения Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий зада юший генератор, двухтактный усилитель мощности, выпрямитель с ЬС-фильгром, подключенный ко вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности, источник запирающего напряжения, разделительный трансформатор и широгно-импуль сный модулятор, выход которого подключен ко входу регулирующего ключа, а вход - к выходному вьюоду, отлича ющийся тем, что, с целью гюпышония КПД и надежности, коллектор внодсиного дополнительного транзисторного ключа соединен с одним JIoлюcoм источника запирающего напряжения, другой полюс этого источника подключен к базам транзисторов усилителя MOI июстн через п-ару развязывающих диодов, а ввод дополнительного транзисторного ключа подключен к вькоду введенного логического иииертора, вход которого соединен через днухтактный выпрямитель с дополнительной обмоткой разделительного трансформатора, при этом эмиттер дополнчгельпого транзисторного ключа соединен с общей точкой эмиттеров транзисторов усилителя мощности. Источника информации, принятые во внимание при экспертчзо 1.Авторское свидетельство СССГ-Г № 419877, кл. Q 05 F 1/6.-1, 107О. 2.Авторское свидетельство СССГ № 581465, кл. G 05 F 1/04. 1073. LAA AJ

4..„

ff

Lll

Ш

Sa