Стабилизированный преобразовательНАпРяжЕНия пОСТОяННОгО TOKA Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится -к преобраз вательной технике, в частности к вт ричным источникам питания и может быть использовано для питания различных радиотехнических устройств. Известны стабилизированные преобразователи напряжения постоянного тока 1 . Наиболее близким по технической сущности является стабилгизированный преобразователь напряжения постоянн го тока, содержащий усилитель мощности на транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором, точка соединения коллекторов которых соединена с плюсовой входной клеммой, выходной трансформатор, крайние выводы первичной обмотки которого соединены с эмиттерами тран зисторов усилителем мощности, а ср няя точка - с минусовой входной кле мой, выпрямитель, вход которого подключен ко вторичной обмотке выходного трансформатора, а выход к входу сглаживающего фильтра, два встречно включенных между базами . транзисторов усилителя мощности диода, управляющий транзисЗтор, под ключенный эмиттером к средней точке первичной .обмотки выходного тра форматора, коллектором - к точке соединения катодов диодов, а базой через блок управления к выходу делителя выходного напряжения, причем Между переходгили база-эмиттер транзисторов усилителя мощности через резисторы включены вторичные обмотки входного управляющего трансформатора И. Недостатком данного стабилизированного преобразователя напряжения постоянного тока является низкий коэффициент полезного действия при больших мощностяК преобразователя. Цель изобретения - устранение указанного недостатка. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразов-атель напряжения постоянного тока введены п преобразовательных ячеек, каждая из которых содержит усилитель мощности на транзисюрах , включенных по схеме с общим коллектором, выходной трансформатор, крайние выводы.первичной обмотки которого соединены с эмитTepeuvw транзисторов, выпрямитель, вход которого соединен со вторичной обмоткой выходного трансформатора, а выход - .со входом сглаживающего фильтра, дополнительную вторичную обмотку выходного трансформатора, причем управляющий вход первой преобразовательной ячейки соединен с крайними выводами первичной оёмотки выходного трансформатора, управляющие входы последуКйцих преобразовательных ячеек соединены с крайними выводами дополнительной вторичной обмотки выходного трансформатора предьвдущёй п зеобразовательной ячейки, коллекторы транзисторов усилителей мо1пности преобразовательных ячеек подключены к плюсовой входной клемме, средние выводы первичных, вторичных и дополнительных вторичных обмоток выходных трансформаторов преобразовательных ячеек подключены к минусовой входной клемме, а выходы фильтров преобразовательных ячеек соединены последовательно и подключены к выходным клеммам, к которым подключен делитель выходного напряжения.

На чертеже представлена схема конкретного выполнения стабилизированного преобразователя напряжения постоянного тока.

Устройство состоит из усилителя 1 моиности на транзисторах 2 и 3, включенных по схеме с общим коллектором, выходного трансформатора 4, выпрямителя 5, фильтра б, двух встрено включенных между базами транзисторов 2 и 3 усилителя мощности 1 диодов 7 и 8 и управляющего транзистора 9, подключенного эмиттером к средней точке первичной обмотки выходного трансформатора 4, коллектором к точке соединения диодов 7 и 8, базой - через блок 10 управления к цепи 11 обратной связи, причем между змиттером-базой транзйсторюв 2 и. усилителя 1 МО1ЧНОСТИ включены обмотки 12 и 13 входного трансформатора 14. Преобразовательные ячейки 15 и 16 содержат усилитель 17 мощности на транзисторах 18 и 19, включенных по схеме с общим коллектором, трансформатор 20 с дополнительной обмоткой 21, выпрямитель 22, фильтр 23, причем управляющий вход преобразовательной ячейки 15 соединен с первиной обмоткой выходного трансформатор 4, а дополнительная обмотка 21 трансформатора 20 преобразовательной ячейки 15 подсоединена к управляющему входу усилителя 17 мощности преобразовательной ячейки 16, при этом входы усилителей 1, 17 мощности соединены параллельно (последовательно) а выходы фильтров 6, 23 последовательно и являются выходом устройства к которому подсоединена цепь 11 обратной связи.

Устройство работает следукипим образом.

При подключении преобразователястабилизатора к постоянному напряжению на управляющие входы усилителя

1мощности с входного трансформатора 14 поступают управляющие импульсы, открывающие и закрывающие транзисторы 2 и 3 . На обмотках трансформатора 4 появляется прямоугольное напряжение, которое выпрямляется выпрямителем 5 и фильтруется фильтром 6. Одновременно с первичной обмотки трансформатора 4 прямоугольное йапряжение поступает на управлякмций вход усилителя 17 мощности. Усилитель 17 мощности представляет собой эмиттерный повторитель напряжения на обмотке трансформатора

2и 3 выходят из режима насыщения, напряжение на первичной обмотке трансформатора 4 уменьшается, это уменьшение передается; усилителями 17 мощности - змиттерными повторителями. Напряжение на фильтрах 6 и 23 уменьшается до тех пор, пока напряжение на выходе не достигнет установленного (заданного) уровня. Таким образом, все транзисторы усилителей 1, 17 мощности работают в линейноимпульсном режиме, стабилизируя выходное напряжение. Управляющее напряжение с Зсщержкой относительно управлякяцего напряжения на входном трансформаторе 14 на величину

/X Л л

ijw -tp

йцд,

время зсцдержки сигнала при прохождении через усилитель 17 мощности; Р время задержки сигнала при прохо)кдении через трансформатор 20.

В результате этого провалы выходного напряжения (пульсации) на выходе фильтра 23 сдвинуты по оси времени на величину. L , а общее напряжение пульсаций на выходе устройства равно по величине напряжению пульсаций на выходе Фильтра.

Использование изобретения позволяет уменьшить потери по цепям управления в п раз, увеличить КПД устройства, сократить выходные емкости фильтров в .п раз, уменьшить массу и габариты всего преобразующего устройства.

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий усилитель мощности на транзисторах, включенных по схеме с общим кол .лектором, точка соединения коллекторов которых соединена с плюсовой входной клеммой, выходной трансформатор, крайние выводы первичной обмотки которого соединены с эмиттерами транзисторов усилителя мощности, а сре;аняя точка - с минусовой входной клеммой, выпрямитель/ вход которого подключен-к вторичной обмотке выходного трансформатора, а выход - ко входу сглаживающего фильтра, два встречно-включенных между базами транзисторов усилителя мощности диода, управляющий транзистор, подключенный эмиттером к средней точке первичной обмотки выходного трансформатора, коллектором - к точке соединения катодов диодов, а базой через блок управления к выходу делителя выходного напряжения, приче между переходами база-эмиттер транзисторов усилителя мощности через резисторы включены вторичные обмотки входного управляющего трансформатора, о тл ич ающи йся тем, что, с целью повышения КПД в него введены п преобразовательных ячеек , каждая из которых содержит усилитель мощности на транзисторах, включенных по схеме с общим коллектором, выходной трансфо яхатор, крайние выводы первичной обмотки которого соедииены с эмиттерами транзисторов, выпрямитель, вход которого соединен со вторичной обмоткой выход ного трансформатора, а выход - со входом сглгикивак его фильтра, дополнительную вторичную обмотку выходного трансформатора, причем управляющий вход первой преобразовательной ячейки соединен с крайними выводами первичной,обмотки трансформатора, управлякхцие входы последующих преобразовательных ячеек соединены с крайними выводами дополнительной вторичной обмотки выходного трансформатора предыдущей преобразовательной ячейки, коллекторы транзисторов усилителей мощности преобразовательных ячеек подключены к плюсовой входной клемме, средние выводы первичных, вторичных и дополнительных вторичных обмоток выходных трансформаторов преобразовательных ячеек подключены к минусовой входной клемме, а выходы фильтров преобразовательных ячеек соединены последовательно и подключены к выходным клеммам, к которым подключен делитель выходного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 392482, кл, G 05 F 1/64, 1971.