Однотактный стабилизированный конвертор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюа Советск акСфцттаяисткческикРеспублик(5)М. Кл,Н 02 И 3/335 Гееуаюетеееай кеаитет ь.ьь.Р аф авва взееретееиВ и еткрнтиймотки ко цин выво 4 лконвертомы. Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания,Известен также стабилизированный конвертор с параметрической системой стабилизации, содержащии силовой транзистор, транзисторный ключ и опорный стабилитрон с тиристором ( 11.Недостатками такого конвертора яв,1 О ляются низкий КПД и большое выходное сопротивление.Наиболее близким к изобретению является однотактный стабилизированный конвертор; содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого через. транзисторный ключ соединена с входными выводами, а вторичная через выпрямитель и 1.С"Фильтр2 О с выходными выводаьвт, к которым подключен блок ограничения коллекторного тока, соединенный выходом с первой обмоткой переключающего трансформа.тора, один вывод второй обторого соединен с управлядом транзисторного клочаНедостатком известногора является сложность схе Цель изобретения - упрощение схемы и повышение КПД,Поставленная цель достигается тем,что в состав однотактного стабилиэиро"ванного конвертора введен токостабилизирующий двухполюсник, который одним выводом подключен к первому входному выводу, а другим выводом - ккатоду диода, общая точка соединения которых подключена к другому выводу второй обмотки переклочэющеготрансформатора, анод укаэанного диода подключен к второму входному выводу и эмиттеру транзисторного ключа,причем упомянутый диод шунтированвведенным конденсатором,На чертеже представлена принципиальная блок-схема конвертора.10013Однотактный стабилизированныйконвертор состоит из силового трансформатора 1, переключающего трансформатора 2, содержащего первую 3,вторую 4 и третью 5 обмотки, транзисторый ключ 6, выпрямитель 7 фильтр 8,блок ограничения ноллекторного тока 9 токостабилизирующего двухполюсника 10, диода 11, шунтированногоконденсатором 12, 16Первйчная обмотка силового трансформатора 1 через последовательно соединенные третью 5 обмотку переключающего трансформатора 2 и транзисторный ключ 6 соединена с входными выводами, а вторичная обмотка через вы,прямитель 7 с 1 С-фильтром 8 - с выходными выводами, с которым подключен блок",:ограничения коллекторноготока 9, выход которого соединен с первой 3 обмоткой переключающего трансформатора 2, вторая 4 обмотка которого одним выводом соединена с управляющим выводом транзисторного ключа 6,а другим - с точкой соединения выводов токостабилизирующего двухполюсника 10 и цепи, состоящей из диода 11,шунтированного конденсатором 12.Другие выводы токостабилизирующегодвухполюсника 10 и цепи, состоящей из зодиода 11 и конденсатора 12, подключены к входным выводам конвертора.Рассмотрим процессы, происходящиев конверторе эа один период его-работы35В момент времени, когда происходитотпирание транзисторного ключа б, ток,протекающий при этом в третьей 5 обмотке трансформатора 2 трансформируется в его вторую 4 обмотку, что при 4 Оводит к насыщению транзисторного ключа 6 и переразрядку конденсатора 12 донапряжения открытого диода 11, Токнама гни чи в а ни я трансформа тора 2 линейно нарастает до своего максимального значения,45 Когда происходит насыщение сердец- ника переключающего трансформатора 2, ток из третьей обмотки 5 перестает трансформироваться во вторую 4 . Это приводит к запиранию транзисторного ключа 6. Ток намагничивания трансформатора 2 начинает уменыаться, а напряжения на его обмотках меняют знак на противоположный, и процесс за- пирания транзисторного ключа 6 ускоряется. Размагничивание трансформатора 2 осуществляется через его пер 368 4вую 3 обмотку и выход блока ограничения коллекторного тока 9, При этом напряжение на конденсаторе 12 линейно возрастает, а ток намагничивания трансформатора 2 уменьшается .Процесс размагничивания трансформатора 2 продолжается до тех пор, пока напряжение на управляющем выводе транзисторного ключа 6, равное сумме возрастающих напряжений на цепи из диода 11 и конденсаторе 12 и на второй 4 обмотке трансформатора 2, не достигнет значения, при котором и происходит отпирание транзисторного ключа 6.После отпирания транзисторного ключа процессы повторяются и т.д.Стабилизация выходного напряжения осуществляется путем изменения коэффициента заполнения импульсов на выходе выпрямителя 7 при изменении сопротивления выхода блока ограничения ноллекторного тока 9. Предположим, что выходное напряжение конвертора увеличилось. При этом сопротивление блока ограничения коллекторного тока 9 уменьшается. Следовательно, во время закрытого состояния ключа 6 снижаются скорости изме" нения тока намагничивания трансформатора 2 и напряжения на управляющем выводе ключа 6, что приводит к увеличению минимального тока намагничивания и времени закрытого состояния транзисторного ключа 6 .Время открытого состояния ключа транзистора 6 уменьшается за счет сужения диапазона изменения тока намагничивания.При увеличении длительности закрытого и уменьшении длительности открь 1 того состояний транзисторного ключа 6 происходит уменьшение коэффициента заполнения, тем самым компенсируется увеличение выходного напряжения конвертора. Качество стабилизации конвертора зависит от коэффициента передачи блока ограничения ограничительного тока и числа витков первой обмотки переключающего трансформатора 2.Запуск конвертора осуществляется при появлении входного напряжения в момент отпирания транзисторного ключа 6 током токостабилизируйщего двухполюсника 10.Упрощение схемы достигается путем уменьшения количества элементов, а5 -1 0013 повышение КПД - вследствие использования .пропорционально-токового управления тра нзис торным ключом, что приводит к снижению потерь мощности в цепи управления и силовой цепи транзисторного ключа.Вследствие повышения КПД и упр- - щения схемы, улучшаются массогабаритные показатели и повышаетсл надежность устройства. е Формула изобретения Однотактный стабилизированный 13 конвертор, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого через транзисторный ключ соединена с входными выводами, вторичная через выпрямитель и ЬС-фильтр с вы" 10 ходными выводами, к которым подключен блок ограничения коллекторного тока, соединенный выходом с первой обмоткой переключающего трансформатора, один вывод второй обмотки ко 68 4торого соединен с управляюции выводом транзисторного ключа, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения схемы и повышенияКПД введенный токостабилизирующийдвухполюсник одним выводом подключен к первому входному выводу, адругим выводом - к катоду диода, общая точка соединения которых подключена к другому выводу второй обмотки переключающего трансформатора,анод указанного диода подключен квторому входному. выводу и эмьттерутранзисторного ключа, причем упомянутый диод шунтярован введенным конденсатором. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 571833 кл. Н 02 И 3/335 197 .2Электронная техника в автоматике, Сб. статей под ред. Ю.И. Конева,вып. 11. "Советское радио", 1980,с, 27, рис. 2,