Стабилизированный преобразователь по-СТОяННОгО НАпРяжЕНия B пОСТОяННОЕ Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

преобразователя постоянного напряжения в постоянное.

Поставленная цель достигаЕется тем, что в стабилизированном преобразователе выводы запирающих обмоток подключены к баэа-эмиттерным переходам транзисторов. Усилитель мощности через два дополнительных запирающих диода, каждый из которых одним из электродов соединен с одноименным электродом одного из основных запирающих диодов, а другим - с одноименным электродом другого основного запирающего диода.

На фиг. 1 представлен преобразователь принципиальная электрическая схема; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряжений.

Устройство содер кит силовой выпрямитель 1 и фильтр 2, подключенный к выходу усилителя мощности, выполненного по двухтактной трансформаторной схеме на транзисторах 3, 4, база каждого из которых соединена через резисторы 5, б с выводами 7-, 8 обмоуки и через диоды 9,, 10 с выводами запирающей обмотки 11, 12, широтноимпульсный. модулятор 13, первый вход которого через цепь обратной связи 14 соединен с выходом устройства, а второй вход через формирователь пилообразного напряжения 15 подключен к выходу задающего генератора 16 первый и второй предварительные уоилители, выполненные на транзисторах 17, 18 и 19, 20 по двухтактной схема с выходными трансформаторатчи 21, 22. на которых размещены соответственно упомянутые обмотки управления 7/ 8 и запирающая обмотка 11, 12, два .селектора импульсов, содержащие по две 23, 24 и 25, 26 схемы И, выходы которых соединены соответственно с базами транзисторов 17, 18 и 19, 20 предварительных усилителей, два делителя частоты 27, 28 и два инвертора 29, 30, вспомогательный стабилизатор напряжения 31. . .

. При подаче входного напряжения задающий генератор 16 начинает вырабатывать последовательность прямоугольных импульсов. Эта последовательность через инвертор 29 поступает на вход первого делителя частоты 2 7. С выходов делителя частоты 27 снимается прямая и инверсная последсрательность прямоугольных импуль.сов с частотой, в два раза меньшей частоты работы задающего генератора 16. Эти импульсы поступают на входы схем И 23, 24. На другие входы схем И 23, 24 поступают импульсы с выхода широтно-импульсного модулятора 13. Широтно-импульсный модулятор 13 с. помощью пилообразнрго напряжения, поступающего с выхода формирователя пилообразного напряжения 15, преобразует постоянное выходное напряжение, поступающее на его

вход по цепи обратной связи 14 в импульсы, длительность которых обратно пропорциональна величине выходного напряжения, а частота равна частоте работы задающего генератора 16. В схемах И 23, 24 происходит сложение импульсов с выходов делителя частоты 27 с выходными импульсами широтно-импульсного модулятора 13. На выходах схем И 23, 24 выделяются последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на полперирда частоты работы делителя частоты 27с длительностью, . равной длительности импульсов с выхода широтно-импульсно- . го модулятора 13. С выходов схем И 23, 24 эти импульсы поступают на базы транзисторов 17, 18, поочередно открывая их на время длительности импульса. На обмотках трансформатора 21 будет формироваться двухполярное напряжение с паузой на нуле. Снимаемое со вторичных обмоток 7, 8, это напряжение используется для отпирания транзисторов 3, 4 усилителя мощности.

АнЕшогично первому работает второй селектор импульсов на схемах И 25, 26. Здесь происходит сложение импульсов, поступающих с выхода широтноимпульсного модулятора 13 через инвертор 30 с прямой и инверсной последовательностью импульсов, поступаю1ЦИХ с выходов второго делителя частоты 28. Запуск второго делителя часто ты 28 осуществляется импульсами, поступающими непосредственно с выхода задающего генератора 16. В связи с тем, что запуск делителей частоты 27, 28 осуществляется своими фронтами, а между выходом задающего генератора 16 и выходом первого делителя частоты 27 включен инвертор 29, последовательность импульсов с выходов второго делителя частоты 28 будет сдвинута по фазе относительно импульсов с выходов делителя частоты 27 на полпериода частоты работы задающего генератора 16. При этом задний фронт импульсов с выходов схем И 23, 24 и передний фронт импульсов с выходов схем И 25, 26 формируются одновременно. Импульсы с выходов .схем И 25, 26 поступают на базы транзисторов 19, 20, открывая их на время длительности импульса. На обмотках трансформатора 22 также будет формироваться двухполярное прямоугольное напряжение с паузой на нуле инверсное по сравнению с напряжением на обмотках трансформатора 21. Снимаемое со. вторичных полуобмоток 11, 12 трансформатора 22, это напряжение через диоды 9, 10 поступает на базы транзисторов 3, 4 и используется для их форсированного запирания.

Так как на входы схем И 25, 26 напряжение с выхода широтно-импульс.HPJTO модулятора 13 поступает через инвертор 30, что при увеличении выхо ного напряжения длительность импульсов на обмотках трансформатора 21 бу дет уменьшаться, а на обмотках транс форматора 22 увеличиваться. Тем самым в устройстве осуществляете, одновременная модуляция ртпиракидего и запирающего напряжений. Управляющее напряжение, снимаемое с обмоток 7, 8 поступает через сопротивления 5, б на базы транзисторо 3, 4 усилителя мощности. Во время па зы между управляющими импульсами на обмотках 11, 12 трансформатора 22 формируется запирающее напряжение. Диоды 9, 10 и дополнительные запирающие диоды образуют двухполупериодные выпрямители. Напряжение с помощью выпрямителей 32 и 33 поступает на базы транзисторов 3, 4. Вклю чение -выпрямителей 32, 33 между выводами запиракндих 11, 12 обмоток и базами транзисторов 3, 4 приводит к тому, что каждый, раз, когда на обмотках трансформатора 22 формируется запирающее напряжение, оно подает ся на базы транзисторов 3, 4, чем обеспечиваетсяподдержание запиракнце го напряжения на переходах база-эмит тер транзисторов 3, 4 на все время нахожденщ одного из транзисторов 3 или 4 в закрытом состоянии (фиг. 2б) Эти исключает возможность при6ткр1ава ния транзисторов 3 или 4 в паузе между управляющими импульсами, что повышает надежность устройства. Во время формирования паузы в фор ме напряжения, снимаемого с обмоток 7, 8 на обмотках 11, 12 формируется запирающее напряжение. Налич ие выпря мителей 32, 33 приводит к тому, что это напряжение поступает одновременно на базы транзисторов 3 и 4. По ле окончания процесса рассасывания в запираемом транзисторе, например 3, равные по величине напряжения с выходов выпрямителей 32, 33 прикладываются через равные сопротивления 5, 6 к, обмоткам 7, 8 трансформатора 21, полюсом к концу обмотки 7 и началу обмотки 8. В результате через обмотки 7, 8 протекают равные по величине, но противоположно направленные токи, что способствует размагничиванию сердечника трансформатора 21 во время паузы и препятствует возникдовению постоянной .составляющей подмагничивания в сердечнике трансформатора 21. Это в свою очередь исключает возможность появления всплесков коллекторного тока в одном из транзисторов 17, 18 и связанных с этим потерь мощности. Все эти преимущества ведут к увеличению надежности устройства и повышению его КПД. Формула изобретения Стабилизированный преобразователь nocToiFiHHoro напряжения в постоянное по авт. св. № 656162 о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, в него . введено два дополнительных запирающих диода, причем выводы запирающих обмоток подключены к база-эмиттерным переходам транзисторов усилителя мощности через два упомянутых дополнительных запирающих диода, каждый из которых одним из электродов соединен с одноименным электродом одного из основных запирающих диодов, а другим - с одноименным электродом другого основного запирающего диода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Автооское свидетельство СССР № 656162, кл. Н 02 М 3/335, 1976.