Стабилизированный преобразователь Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 G05F1/64 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания устройств связи и автоматики для преобразования постоянного тока в стабилизированное постоянное напряжение посредством преобразователей.

Известны стабилизированные преобразователи, в которых осуществляется стабилизация выходного напряжения или тока посредством введения в цепь переменного тока частотно-зависимого элемента и управления частотой коммутации ключей преобразователя.

Такие преобразователи выполняются, например, с последовательным резонансным контуром 1 и являются преобразователями постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение другого уровня, или с последовательным дросселем 2, которые являются преобразователями постоянного напряжения в стабилизированный ток.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, содержащий двухтактный полупроводниковый инвертор с выходным трансформатором и с блоком частотного управления, частотно-зависимый элемент в цепи переменного тока инвертора

с датчиком состояния этого элемента, выходной выпрямитель фильтр, элемент опорного напряжения и сравнивающий релейный усилитель, йыход которого соединен со входом блока частотного управления инвертором, один вход соединен с элементом опорного напряжения, а другой вход соединен х; выходом датчика состояния частотно-зависимого элемента 2.

Однако известный преобразователь не способен стабилизировать выходное напря- § жение при питании от источника тока, поtoэтому его функциональные возможности ограничены.

Цель изобретения - расщирение функцдональных возможностей путем обеспечения стабилизации выходного напряжения

IS преобразователя при питания от нестабилизированного источника тока.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе частотно-зависимый элемент выполнен в виде конденсатора, включенного параллельно вторичной обмотке

X) выходного трансформатора, выходной фильтр выполнен по Г-образной L-C схеме, а указанный датчик состояния выполнен

в виде делителя напряжения, включенного на входе фильтра.

На фиг. 1 изображен преобразователь, принципиальная схема; на фиг. 2 - диаграммы изменения во времени токов и напряжения (индексы соответствуют номеру элемента на фиг. 1).

Преобразователь содержит транзисторный инвертор 1, выходной выпрямитель 2, фильтр 3, выполненный по Г-образной LCсхеме, сравнивающий релейный усилитель на транзисторах 4 и 5, один вход которого подключен к делителю напряжения 6 и 7, а другой - к стабилитрону 8, частотнозависимый элемент в виде конденсатора 9, включенного параллельно вторичной обмотке трансформатора инвертора. Эмиттерная цепь транзистора 4 через первичную обмотку трансформатора 10 тока соединяется с базовой цепью инвертора.

Преобразователь работает следующим образом.

В момент включения питания начинает работать инвертор в режиме самовозбуждения. На конденсаторе 9 образуется напряжение по форме близкое к треугольному (фиг. 2). После выпрямления часть напряжения с делителя подается на эмиттер транзистора 5 релейного усилителя. На второй вход этого усилителя подается стабилизированное опорное напряжение со стабилитрона 8. Превышение установленного уровня напряжения на эмиттере транзистора 5 приводит к срабатыванию усилителя, протеканию импульса тока через первичную обмотку трансформатора 10 и трансформации его в базовые цепи транзисторов инвертора для управления их переключениями.

При увеличении сопротивления и уменьщении тока нагрузки (фиг. 2) происходит увеличение тока, проходящего через конденсатор 9, но так как

AUe ff,

где С - емкость конденсатора;

1 - ток, протекающий через конденсатор;

uUj - изменение напряжения на конденсаторе,

то увеличение тока ttg, приводит к уменьшению времени заряда конденсатора до постоянной величины напряжения, соответствующей моменту срабатывания релейного усилителя. Это соответствует увеличению частоты указанного срабатывания, а значит и частоты инвертора. Таким образом, амплитудное и среднее значение (Ucp 0,5 Uj) напряжения на конденсаторе стабилизируются параметрически (безынерционно), а время установления стабильного выходного

напряжения определяется инерционностью фильтра выпрямителя.

Активное сопротивление реактора снижает точность стабилизации выходного напряжения. Для повышения точности стабилизации может корректироваться коэффициент деления делителя 6 и 7 путем регулирования величины сопротивления одного его плеча по выходному сигналу измерительного органа напряжения. В результате напряжение на выходе преобразователя остается постоянном.

Благодаря тому, что предлагаемое устройство при первичном источнике тока позволяет обеспечить электропитанием различные приборы и устройства от цепей дистанционного питания необслуживаемых усилительных пунктов, появляется возможность оперативно использовать некоторые приборы и устройства для проведения быстрых измерений. Это сокращает сроки проведения аварийно-восстановительных работ на линиях дальней связи и позволяет повышать их качество.

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь, содержащий двухтактный полупроводниковый инвертор с выходным трансформатором и с блоком частотного управления, частотнозависимый элемент в цепи переменного тока

JQ инвертора с датчиком состояния элемента, выходной выпрямитель, фильтр, элемент опорного напряжения и сравнивающий релейный усилитель, выход которого соединен со входом блока частотного управления инвертором, один вход соединен с элементом

35 опорного напряжения, а другой вход соединен с выходом датчика состояния частотно. зависимого элемента, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения стабилизации выходного напряжения преобразователя при питании его от нестабилизированного источника тока, указанный частотнозависимый элемент выполнен в виде конденсатора, включенного параллельно вторичной обмотке выходного трансформатора, указанный фильтр выполнен-по ,Г-образной

L-C схеме, а датчик состояния частотнозависимого элемента выполнен в виде делителя напряжения, включенного на входе фильтра.

Источники информации,

JJJ принятые во внимание при экспертизе

Jo

фаг. I