Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1982 года по МПК G05F1/64 

Изобретение относится, к электротехнике .и может применяться в устройствах электропитания автоматики, вычисхлительной техники и средств связи.

Известны преобразователи напряжения, содержащиезадающий генератор, усилитель мощности, регулирующий транзисторный ключ, широтно-импульсный модулятор, выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром.

При этом изменения напряжения гальванически развязанного выхода преобразователя поступают с выхода . типового детектора блокинг-генерато ра, питаемого напряжением выхода/ на вход широтно-импульсного модулятора 1 .

Недостатками этих преобразователей являются высокая инерционность и малая стабильность, особенно при изменении температуры окружающей среды и тока нагрузки.

Наиболее;, близким техническим решением к изобретению является стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий задающий генератор, выходная обмотка трансформатора которого через регулирующий ключ подключена к входной обмотке развязывающего трансформатора, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выпрямитель с LC-фильтром, подключенный к вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности, два встречно-последовательно соединенных коммутирующих диода и широтно-импульсный модулятор, выход которого подключен к входу регулирующего ключа, а вход - к выходному выводу 2 .

Недостатком данного устройства является то, что при запертом регулирующем ключе в цепи рассасывания реактивной энергии развязывающего трансформатора рассеивается дополнительная мощность, величина которой достигает при холостом ходе максимальной величины, что понижает КПД и надежности всего устрсйства.

Цель- изобретения - повьвиение КПД и надежности стабилизирующего преобразователя постоянного напряжения в постоянное.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизирующем преобразователе постоянного напряжения в постоянное силовая цепь введённого дополнительного транзисторного ключа через первичную обмотку введенного дополнительного рекуперационногр трансфер матора включена между общей точкой коммутирующих диодов и средним выводом входной обмотки развязывающего трансформатора, а вторичная обмотка рекуп.ерационного трансформатора через введённый диод подключена к выходному выводу, при этом управляющий переход дополнительного ключа соединен с выходом широтно-импульсного модулятора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлаг емого стабилизирующего преобразовате ля постоянного напряжения в постоянное. Преобразователь содержит задающий генератор 1, выходнойтрансформатор 2 которого имеет две вторичные обмотки 3 и 4, разделительный трансфор тор 5, усил 1тель б мощности, к выходу которого подключен выпрямитель 7 с LC-фильтром, широтно-импульсиый модулятор 8, один вход которого подключен к обмотке 4, другой - .к выпря мителю 7, а выход - к управляющему переходу регулирующего ключа 9, который включен между соответствующими обмотками трансформаторов 2 и 5. Кра ние выводы первичной обмотки развязывающего трансформатора 5 соединены через встречно-последовательно включенные диоды 10 и 11, к общей точке диодов 10 и 11 подключен через дополнительный транзисторный ключ 12 рекуперационный трансформатор 13, вторичная обмотка которого через диод 14 соединена с выходным выводом Диоды 10, 11 и 14, трансформатор 13 и транзистор 12 предназначены для передачи реактивной энергии трансфор матора 5 в нагрузку. . рбмотка 4 трансформатора 2 служит для подачи напряжения синхронизации на широтно-импульсный модулятор 8. Стабилизирующий преобразователь работает следующим образом. Модуляция по длительности прямоугольных импульсов напряжения, посту пающих с обмотки 3. трансформатора 2 на вход развязывающего трансформатора 5, осуществляется с помощью регулирующего ключа 9 по сигналу с широт но-импульсного модулятора 8, в после них происходит сравнение выходного напряжения с опорным и преобразование напряжения рассогласования в широтно-импульсный сигнал. При закрывании регулирующего ключа 9 по сигналу с модулятора 8 ключ 12 открывается, и через открытый диод 10 или 11 и рекуперационный трансформатор 13 проходит импульс тока, который создает во вторичной обмотке рекуперационного трансформатора 13 ток, подзаряжающий конденсатор выходного LC-фильтра 1. Положительный эффект от использования предлагаемого стабилизирующего преобразователя постоянного напряжения в постоянное заключается в том, что по сравнению с известныкш решениями введение дополнительного транзисторного ключа, осуществляющего коммутацию запасенной реактивной |Энергии разделительного трансформатора в нагрузку, позволяет повысить КПД и улучшить весо-габаритные показатели преобразователя. Кроме того, в предлагаемом устройстве цепи рассасывания реактивной энергии потребляют меныце мощности от задающего генератора, чем в известных устройствах. Формула изобретения Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий задающий генератор, выходная обмотка трансформатора которого через регулирующий ключ подключена к выходной обмотке развязывающего трансформатора, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром, подключенный к вторичной обмотке трансформатора усилителя мощности/ два встречно-последовательно соединенных коммутирующих диодз и широтно-импульсный модулятор, выход которого подключен к входу регулирующего ключа, а вход - к выходному выводу, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, силовая цепь введенного дополнительного транзисторного ключа через первичную обмотку введенного дополнительного рекуперационного трансформатора включена между общей точкой коммутирующих диодов и средним выводом входной обмотки развязывающего трансформатора, а вторичная обмотка рекуперационного трансформатора через введенный диод подключена к выходному выводу, при этом управляющий переход дополнительного ключа соединен с выходом широтно-импульсного модулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 419877, кл. G 05 F 1/64, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 581465, кл. G 05 F 1/64, 1977.