Стабилизированный преобразователь с бестрансформаторным входом Советский патент 1982 года по МПК H02M3/335 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫМ ВХОДОМ

.1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания.

Известен стабш1изирова1шьш преобразователь с бестрансформаторным входом, содержащий включенные последовательно источник переменного напряжения, выпрямитель, входной фильтр, регулируемый преобразователь постоянного напряжения в постоянное, к выходу которого через выпрямитель и низковольтный фильтр |0 подключен задающий генератор, цепь запуска с транзисторным ключом, конденсатором и резисторами, ограничитель напряжения 1J.

Недостатком этого устройства является низкий КПД, обусловленный потерями в элементах (j запуска, относительная сложность и, как следствие, пониженная надежность источника стабилизированного напряжения в целом.

Наиболее близким к изобретению является стабилизированный преобразователь с бестранс- 20 форматорным входом, содержаний подключенный к выводам входной вьшрямитель, выходом подключенный к силовому входу инвертора с выходным трансформатором, вторичная o&vtoTKa

которого через выходной выпрямитель и фильтр подключена к выходным клеммам стабилизированного преобразователя, а дополнительная обмотка подключена ко входу дополнительного выпрямителя, и блок управления, соединенный выходом с управляющим входом, а по цепи питания - с одним их выходов инвертора и с выходом блока запуска, входом соединенного с входными вьгеодами стабилированного преобразователя, причем блок запуска содержит накопительный конденсатор, который через динистор подключен к выходу блока запуска 2.

Недостатком известного стабилизированного преобразователя является низкий КПД из-за потерь в блоке запуска и ограниченные функциональные возможности, вызванные большими пульсациями на входных выводах стабилизированного преобразователя.

Цель изобретения - повышение КПД стабилизированного преобразователя и расширение функциональных возможностей путем уменьшения пульсаций напряжения на его входных выводах. Эта цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе с бестрансформаторкым входом, содержащем подключенный к входным выводам входной выпрямитель, выходом подключенный к силовому входу инвертора с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выходной выпрямитель и фльтр соединена с выходными выводами стабилизированного преобразователя, а дополни тельная обмотка подключена к входу дополнительного выпрямителя, и блок управления, выходом соединенный с управляющим входом инвертора, а по цепи питания - с одним из выходов инвертора, и с выходом блока запуска, входом соединенного с входными выводами стабилизированного преобразователя, причем блок запуска содержит накопительный конденсатор, который подключен к выходу блока запуска через динистор, блок запуска снабжен пусковым выпрямителем, входом соединенным через введенный дополнительный конденсатор с входом блока запуска, а выходом через введе1шый пускЬвой преобразователь на транзисторе - с указанным накопительным конден сатором, причем выход указанного дополнительного выпрямителя подключен в отпирающем направлении к управляющему входу тран зистора пускового преобразователя, а цепи питания указанного блока управления соединены с выходными выводами стабилизированного преобразователя через введенный развязывающий диод. На чертеже представлена принципиальная схема стабилизированного преобразователя с бестрансформаторным входом. К входным выводам 1 стабилизированного преобразователя подключен входной выпрямитель 2 . К выходу выпрямителя подключен инвертор 3 с выходным трансформатором 4, вторичная обмотка 5 которого через выходной выпрямитель 6 и фильтр 7 подключена к выходным выводам 8. Дополнительная о&иотка 9 выходного трансформатора 4 через дополнительный выпрямитель 10 и балластный резистор 11 соединена с управляющим входом транзистора 12 пускового преобразователя 13. С управляющим входом инвертора 3 соединен выход блока управления 14., По цепи питания блок управления 14 соединен с выходом блок запуска 15 и через развязывающий диод 16 с выходными выводами 8 ста&слизированного преобразователя. Блок запуска 15, вход которого подключен к входным выводам 1 стабилизированного преобразователя, состоит Из пус кового выпрямителя 17, дополнительного конденсатора 18, пускового преобразователя 13, накопительного ковденсатора 19 и динистора 20. Напряжение с входа блока запуска 15 через дополнительный конденсатор 18 поступает через пусковой выпрямитель 17 на вход пускового преобразователя 13, который заряжает накопительный конденсатор 19, соединенный с выходом блока запуска 15 через динистор 20. При подключении входных выводов 1 стабилизированного преобразователя к источнику переменного напряжения начинает работать пусковой преобразователь 13, выполненный по схеме автогенератора с выпрямителем на выходе. Питание пускового преобразователя 13 осуществляется от входных выводов 1 стабилизированного преобразователя через дополнительный конденсатор 18 и пусковой выпрямитель 17. Пусковой преобразователь 13 заряжает накопительный конденсатор 19с постоянной времени, определяемой емкостью накопительного конденсатора 19 и полным сопротивлением цепи: дополнительный конденсатор 18, выпрямитель 17, внутреннее сопротивление пускового преобразователя 13. При напряжении на накопительном конденсаторе 19, равном напряжению пробоя динистора 20, последний выключается и напряжение с накопительного конденсатора 19 подается в цепь питания блока управления 14, на выходе блока управления 14 появляются управляющие импульсы, поступающие на управляющий вход инвертора 3. Инвертор 3 начинает работать, и на обмотках его выходного трансформатора 4 появляется напряжение, с вторичной обмотки 5 напряжение через выходной выпрямитель 6 и фильтр 7 поступает на выходные выводы 8 стабилизированного преобразователя и через развязывающий диод 16 цепи питания блока управления 14. При зтом напряжение с дополнительной обмотки 9 через дополнительный выпрямитель 10 и балластный резистор 11 подается на управляющий вход транзистора 12, транзистор 12 входит в режим насыщения, происходит срыв генерации пускового преобразователя 13 и прекращение заряда накопительного конденсатора 19, а дополнительный конденсатор 18 оказывается подключенным параллельно входным выводам 1 через выпрямитель 17 и транзистор 12 пускового преобразователя 13. На этом процесс запуска заканчивается, и блок запуска 15 перестает потребшять энергию от первичного источника переменного напряжения, причем дополнительный конденсатор 18 после окончания запуска выполняет роль входного фильтра переменного тока, уменьшая высокочастотные пульсации на входных выводах стабилизированного преобразователя, обусловленные работой входного выпрямителя 2 и инBepToJia 3. Таким образом, использование изобретения позволяет не только увеличить КПД стабилизированного преобразователя с бестрансформаторным входом, но и уменьшить высокочасTOTHbie: пульсации на его входе, что расширяет его функциональные возможности. Технико-экономический эффект от применения изобретения значителен при жестких требованиях к времени пуска стабилизированного преобразователя, которые характерны для вторичны; источников питания подвижных объектов. Формула изобрете.ния Стабилизированный преобразователь с бестрансформаторным входом, содержащий подклю ченный кВХОДНЫМ выводам входной выпрямитель, выходом подключенный к силовому входу инвертора с выходным трансформатором, вто-ртчная обмотка которого через выходной выпря митель и фильтр соединена с выходньши выводами стабилизированного преобразователя, а дополнительная обмотка подключена к входу дополнительного выпрямителя, и блок управления, выходом соединенный с управляющим входом инвертора и по цепи питание - с оштм из выходов инвертора и с выходом блока запу ка, входом соединенного с входными выводами стабилизированного преобразователя, причем блок запуска состоит из накопительного ксжденсатора, который через динистор подключен к выходу блока запуска, отличающийс я тем, что, с целью повышения КПД путем )гменьшения потерь в блоке запуска и расширения функциональных возможностей nyteM уменьшения пульсаций напряжения на входных выводах стабшизированного преобразователя, указанный блок запуска снабжен пусковым выпрямителем, входом соединенным через введенный дополнительный конденсатор с входом запуска, а выходом через введенный пусковой преобразователь на транзисторе - с указанным накопительным конденсатором, причем выход указанного дополнительного выпрямителя под ключен в отпирающем направлении к управля ющему входу транзистора пускового преобразователя, а цепи питания указанного блока управления соединены с выходными выводами стабилизированного преобразователя через введенный развязывающий диод. Источники няформшпш принятые во внимание при экспертизе i 1.Авторское свидетельство СССР № кл, Н 02 М 3/22, 1971. 2.Шаров Л. Н. Стабилизированный преоб разователь с бестрансформаторным входом. - В сб. Электронная техника в автоматике. Под ред. Ю. И. Конева, Вып. 6, М., Совет ское радио, 1974, с. 60, рис. 1.