Стабилизированный преобразователь постоян-НОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электроте нике и может быть использовано в сис темах вторичного электропитания для преобразования и стабилизации постоя ного напряжения. Известны преобразователи постоянного напряжения содержащие ряд соединенных параллельно по входу и посл довательно по выходу преобразователь юсе ячеек и блок управления этими ячeйкa aI С1 Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, в котором ячейки связаны меящу собой так, что дополнительные обмотки выходного трансформатора одной ячейки включены последовательно во входную цепь тран зисторов смежной ячейки 2. При этом напряжения ячеек сдвинуты по фазе на величину времени рассасывания, а стабилизация выходного напряжения осуществляется параметрически, т.е. недостаточно точно при широком диапазоне изменения входного напряжения и нагрузки. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения, а именно, точности стабилизации и пульсации. Это достигается тем, что в стабилизированном преобразователе пО(.тоянного напряжения, содержащем ряд соедияенных по входу параллельно, а по выходу последовательно преобразовательных ячеек, в каждую из которых входят два транзистора и выходной трансформатор, и блок управления, причем дополнительные обмотки выходного трансформатора каждой ячейки, кроме последней, включены последовательно во входную цепь транзисторов смежной ячейки каждая ячейка выполнена по схеме .с общим коллектором, один конец дополнительной обмотки соединен с К01ЩОМ первичной обмотки данной ячейки, а введенный в схему делитель выходного напряжения соединен с входом блока управления.

На чертеже изображен пpeдлaгae fi)Iй преобразователь.

Преобразователь состоит из последовательно соединенных блока 1 управления, усилителя 2 мощности на транзисторах 3, 4, включенных по схеме с общим коллектором, выходного трансформатора 5 с перёичной обмоткой 6, выпрямителем 7, фильтром 8.

N преобразовательных ячеек 9, 10 содержат последовательно соединенные усилитель 11 мощности на транзисторах 42, 13, включенных по схеме с общим коллектором, трансформатор 14 с дополнительными обмотками 15, соединенными одним концом с первичной обмоткой, выпрямитель 16, фильтр 17. Причем, управляющий вход преобразовательной. ячейки 9 соединен с дополнительными обмотками выходного трансформатора 5, а дополнительные обмотки трансформатора 14 преобразовательной ячейки 9 подсоединены к управляющему входу усилителя 11 мощности преобразовательной ячейки 10, при зтом входы всех е усилителей мощности соединены параллельно, а выходы фильтров 8, 17 - последовательно и образуют выход устройства, к которому подключен делитель 18, О1ВОД от которого соединен с входом блока 1 управления.

Устройство работает следующим образом.

При подключении преобразователя к постоянному напряжению на управлякяцие входы усилителя 2 мощности с блока 1 управления поступают управля нщие импульсы, открывающие и закрывакяцие транзисторы 3, 4. На обмотках выходного трансформатора 5 появляется прямоугольное напряжение, которое выпрямляется выпрямителем 7 и фильтруется фильтром 8. Одновременно с дополнительных обмоток выходного трансформатора 5 прямоугольное напряжение поступает на управлякшщй вход усилителя 11 мощности преобразовательной ячейки 9.

Усилитель 11 мощности представляет собой эмиттерный повторитель напряжения первичной обмотки 6 выходного трансформатора 3 с дополнительных обмоток трансформатора 14 управляющее напряжение поступает на усилитель 11 мсщнсюти преобразовательной ячейки 10 и т,д. На выходе фильтров 8 17 появляются постоянные напряжешш, которые суммируются и поступают на выход устройства. При превышении выходного напряжения установленного уровня в блоке 1 управления вырабатывается опорный сигнал необходимой величины. Транзисторы 3, 4 выходят из режима насьщ5ения, напряжение на первичной обмотке 6 выходного трансформатора 5 уменьшается, это уменьшение передается усилителю 11 мощности эмиттерными повторителями.

Напряжение на фильтрах 8, 17 умен.шается до тех пор, пока напряжение на выходе не достигнет установленного заданного уровня. Таким образом все транзисторы усилителей 2, 11 мощности работают в линейно-импульсном режиме, стабилизируя выходное напряжение.

Напряжение на дополнительных отводах выбирается, исходя из условия

При этом падение напряжения будет увеличиваться последовательно - сначала на первой ячейке, затем на второй и т.д., чем достигается дополнительное увеличение КПД устройства.

Управляющее напряжение от одной преобразовательной ячейки к другой поступает с задержкой относительно управлякяцего напряжения на блоке 1 управления на величину

-Ли%

где tr - время задержки сигнала ри

прохождении через усилитель

11 мощности; t-j - время задержки сигнала при

проховдении через трансформатор 14.

В результате этого провал выходного напряжения и всплески тока потребления) на выходе фильтра 17 будет сдвинут по оси времени на величину t, а общее напряжение пульсаций на выходе устройства будет равно напряжению пульсаций на выходе одного фильтра. Следует заметить при построении усилителя по схеме с общим коллектором времени восстановления транзисторов резко сокращается за счет того, что в момент переключения к входу транзисторов прикладывается большое закрьшающее напряжение.

Использование изобретения позволяет повысить точность стабилизации

выходного напряжения и уменьшить его пульсации.

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий ряд соединенных параллельно по входу и последовательно по выходу преобразовательных ячеек, в каждую из которых входят два транзистора и выходной трансформатор, и блок управления, причем дополнительные обмотки выходного трансформатора калдой ячейки, кроме последней, включены последовательно во входную цепь транзисторов смежной ячейки, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения, каждая ячейка выполнена по схеме с

5 общим коллектором, один конец дополнительной обмотки соединен с концом первичной обмотки данной ячейки, а введенный в схему делитель выходного напряжения соединен с входом блока

0 управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 5 526865, кл. G 05 F 1/46, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 630720, кл. Н 02 М 3/335, 1976.