Стабилизатор-преобразователь Советский патент 1981 года по МПК G05F1/64 

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор-преобразователь, содержащий транзисторы в качестве переключающих элементов преобразователя, включенные по схеме с общим коллектором, выходной и переключающий трансформаторы, управляющий транзистор, подключенный базой к выходу блока управления, вход которого подключен к выходу стабилизаторапреобразователя, который соединен через фильтр и выпрямитель с вторичной обмоткой выходного трансформатора, введены трансформатор, конденсатор и дополнительный выпрямитель, подключенный входом к вторичной обмотке трансформатора, а выходом - параллельно конденсатору и переходу коллектор - эмиттер управляющего транзистора. Первичные обмотки трансформатора и переключающего трансформатора соединены последовательно и подключены к концам первичной обмотки выходного трансформатора.

На чертеже приведена схема стабилизатора-преобразователя.

Он содержит транзисторы 1 и 2 в качестве переключающих элементов преобразователя, включенные по схеме с общим коллектором, выходной 3 и переключающий 4 трансформаторы, управляющий транзистор 5, подключенный базой к выходу блока управления 6, вход которого подключен к выходу. При этом концы вторичной обмотки 7 трансформатора 4 соединены с базами транзисторов 1 и 2 преобразователя, эмиттеры которых подключены к концам первичной обмотки 8 трансформатора 3, средняя точка вторичной обмотки 7 трансформатора 4 и средняя точка первичной обмотки 8 трансформатора 3 соединены с одним входным зажимом, а второй входной зажим соединен с коллекторами транзисторов 1 и 2 преобразователя. Кроме того, вторичная обмотка 9 трансформатора 3 через выпрямитель и фильтр 10 подключена к выходу, а вторичная обмотка 11 трансформатора 12 подключена через дополнительный выпрямитель 13 параллельно конденсатору 14 и переходу коллектор - эмиттер транзистора 5. Первичная обмотка 15 трансформатора 12 и первичная обмотка 16 трансформатора 4 соединены последовательно и подключены к концам первичной обмотки 8 трансформатора 3.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства постоянного напряжения за счет разброса вольтамперных характеристик транзисторов 1 и 2 открывается, например, транзистор 1, а транзистор 2 закрывается. На вторичной обмотке 9 трансформатора 3 наводится переменное напряжение. При насыщении сердечника трансформатора 4 происходит переключение транзисторов 1 и 2: транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается.

На вторичной обмотке 9 трансформатора 3 формируется полный период напряжения прямоугольной формы, которое через выпрямитель и фильтр 10 поступает на выход и на вход блока управления 6. При достижении выходным напряжением заданного уровня блок управления 6 формирует сигнал, призакрывающий транзистор 5, ток через выпрямитель 13 уменьщается, увеличивая внутреннее сопротивление трансформатора 12. Напряжение, приложенное к первичной обмотке 8 трансформатора 3, перераспределяется между первичной обмоткой 15 трансформатора 12 и первичной обмоткой 16 трансформатора 4 пропорционально их внутренним сопротивлениям, причем внутреннее сопротивление трансформатора 12 изменяется в зависимости от изменений выходного напряжения. Напряжение на первичной обмотке 16 трансформатора 4 уменьщается, транзистор 1 (2) призакрывается.- Транзисторы 1 (2) выходят из режима насыщения, падение напряжения на них увеличивается. Это происходит до тех пор, пока напряжение на выходе устройства не установится на заданном уровне. При уменьщении (увеличении) выходного напряжения транзистор 5 приоткрывается (призакрывается), изменяя внутреннее сопротивление трансформатора 12 таким образом, чтобы выходное напряжение сохранялось на заданном уровне. Для запуска устройства в момент включения служит конденсатор 14, который в первый момент имеет малое сопротивление, а следовательно, внутреннее сопротивление трансформатора 12 в момент запуска также будет малой величиной. Наличие трансформатора 12 обеспечивает гальваническое разделение между входными и выходными цепями устройства. Рабочее напряжение на транзисторе 5 может быть малым, значительно меньще рабочего напряжения на управляющем транзисторе в известной схеме, равного напряжению питания преобразователя.

В предлагаемом стабилизированном преобразователе уменьщены потери мощности на управляющем транзисторе 5 за счет уменьщения его рабочего напряжения, что приводит к повыщению КПД всего устройства.

Использование изобретения позволяет уменьщить рабочее напряжение на управляющем транзисторе, уменьщить потери мощности на нем и повысить КПД и надежность работы устройства. Кроме того, обеспечивается гальваническое разделение входных и выходных цепей стабилизаторапреобразователя, что расщиряет возможности его применения.

Формула изобретения

Стабилизатор-преобразователь, содержащий транзисторы в качестве переключающих элементов преобразователя, включенные по схеме с общим коллектором, выходной и переключающий трансформаторы, управляющий транзистор, подключенный базой к выходу блока управления, вход которого подключен к выходу стабилизаторапреобразователя, который соединен через фильтр и выпрямитель с вторичной обмоткой выходного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД и обеспечения гальванического разделения входных и выходных цепей, в него введены трансформатор, конденсатор и дополнительный выпрямитель, подключенный

входом к вторичной обмотке трансформатора, а выходом - параллельно конденсатору и переходу коллектор - эмиттер управляющего транзистора, кроме того, первичные обмотки трансформатора и переключающего трансформатора соединены последовательно и подключены к концам первичной обмотки выходного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 455334, G 05F 1/64, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 392482, G 05F 1/64, 1971 (прототип).