Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

ОгОЗ соеетсних ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИН гг 151) н 02 м 3/3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 8 ИД К А 8 ТОРСКО идетельство СССР3/335, 1973,691449,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) А.С.Баскин и В.Г.Шалимов (71) Научно-исследовательский институт управляющих вычислительных машин Научно-производственного объединения Импульс(54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 110 СТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий усилитель мощности с силовыми транзисторами и трансформатор тока с базовыми обмотками, соединенными через резисторы с входными цепями силовых транзисторов, и управлякщей обмоткой, подключенной крайними выводами к коллекторам управляющих транзисторов, базы которых соединены с выходами блока управления, входами подключенного к выходу узла защиты от перегрузкии к выводамдля подключения нагрузки, которые через Фильтр, выпрямитель и выходной трансформатор соединены с выходом усилителя мощности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с нелью упрпцения схемы и уменьшения массы и габаритов, крайние выводы управляющей обмотки трансформатора тока через введенные диоды соединены с входом узла защиты от пере- груэок,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования и стабилизации постоянного напряжения.Известен стабилизированный преобразователь напряжения, содержащий эадакщий генератор, соединенный через трансформатор с усилителем мощности на транзисторах, к выходу которого через переключающий трансформатор 10 последовательно соединен выпрямитель и фильтр, орган сравнения, соединенный с выходом и источником опорного напряжения, транзисторный ключ, коллектор которого через диоды соединен 15 .с крайними выводами дополнительной обмотки переключающего трансформатора, эмиттер - со средним выводом этой обмотки, а база подключена к выходу лгиеского переключателя, соединенного с выходом задающего генератора, органа сравнения и дополнительно введенного нуль-органа, подключенного к выходу усилителя мощности. Б устройстве силовые транзисторы усилителя мощности управляются посредством общего токового трансФорматора. В базовые цепи силовых транзисторов включены резисторы, в результате чего обеспечивается симметричный режим переключающего токового трансформатора 13.Недостатком устройства является отсутствие защиты силовых транзисторов отперегрузок по токуНаиболее близким к изобретению 35по технической сущности является стабилизированный преобразователь, содержащий усилитель мощности с силовыми транзисторами и трансформатор тока с базовыми обмотками, соединен ными через резисторы с входными цепями силовых транзисторов, и управляющей обмоткой, подключенной крайними выводами к коллекторам управляющих транзисторов, базы которых соедииены с выходами блока управления, входами подключенного к выходу узла защиты от перегрузки и к выводам для подключения нагрузки, которые через фильтр, выпрямитель и выходной трансФорматор соединены с выходом усилителя мощности, и датчик тока перегрузки в виде дополнительных трансформаторов тока, балластного резистора, выпрямителя и усйлителя Г 2.Однако наличие дополнительных уэ лов в системе защиты от перегрузки усложняет устройство и увеличивает его массу и габариты.Цель изобретения - упрсщение устройства и уменьшение массы и габа ритов.Укаэанная цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем усилитель мощности с силовыми 65 транзисторами и трансформатор тока с базовыми обмотками, соединенными через резисторы с входными цепями силовых транзисторов, и управляющей обмоткой, подключенной крайними выводами к коллекторам управляющих транзисторов, базы которых соединены с выходами блока управления, входами подключенного к выходу узла защиты от перегрузки и к выводам для подключения нагрузки, которые через Фильтр, выпрямитель и выходной трансформатор соединены с выходом усилителя мощности, крайние выводы управлякщей обмотки трансформатора тока через введенные диоды соединены с входом узла защиты от перегрузокНа чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного преобразователя.Стабилизированный преобразователь содержит подключенный к источнику входного напряжения полумостовой усилитель мощности на силовых транзисторах 1 и 2, управляемых от трансформатора 3 тока с нагруэочной обмоткой 4, базовыми обмотками 5 и 6, соединенными с входными цепями транзисторов 1 и 2 через резисторы 7 и 8, и управляющей обмоткой 9, крайнИми выводами подключенной к коллекторам управляющих транзисторов 10 и 11, а также через диоды 12 и 13 соединенной с входом узла 14 защиты от перегрузки, выход которого соединен с одним из входов блока 15 управ. - ления выходами подключенного к базам управляющих транзисторов 10 и 11, зашунтированных диодами 16 и 17, Выход усилителя мсщности через выходной трансформатор 18, выпрямитель 19 и фильтр 20 соединен с выводами для подключения нагрузки и другими входами блока 15 управления, Отводы управляющей обмотки 9 через диоды 21 и 22 и резистор 23 соединены с одним иэ вводо дополнительного источника 24 питания, другой вывод которого соединен с объединенными эмиттерами управляющих транзисторов 10 и 11,Стабилизированный преобразователь работает следующим образом.Когда выходные импульсы блока 15 управления открывают управляющие транзисторы 10 и 11, силовые транзисторы 1 и 2 закрыты. При подаче запирающего сигнала на транзистор 11 к части управляющей обмотки 9 трансформатора 3 тока через резистор 23 и диод 22 прикладывается напряжение, отпирающее силовой транзистор .1. Появляется ток в нагрузочной обмотке 4 трансформатора 3 тока ив результате действия положительной обратной связи, создаваемой обмотками 4 и 5, транзистор 1 поддерживается в насьааенном состоянии, Транзистор 2 при этом заперт обратным напряжением на его пе1069092 Составитель В.МоинРедактор Н,Бобкова Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Муска Заказ 11486/52 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 реходе база - эмиттер от обмотки 6, При подаче отпиракщего сигнала на транзистор 11 управляющая обмотка 9 оказывается закороченной через переход коллектор - эмиттер транзистора 11 и диод 16, что приводит к за пиранию силового транзистора 1.При подаче запирающего сигнала на базу транзистора 10 к части управляющей обмотки 9 через резистор 23 и диод 21 прикладывается напряжение, 10 отпирающее силовой транзистор 2. Снова появляется ток в нагрузочной обмотке 4 и в результате действия положительной обратной связи, создаваемой обмотками 4 и б, транзистор 2 поддерживается в насыщенном состоянии, Транзистор 1 при этом заперт обратным напряжением на его переходе база - эмиттер от обмотки 5, При подаче отпирающего сигнала на транзистор 10 управляющая обмотка оказынается закороченной через переход коллектор - эмиттер транзистора 10 и диод 17, что приводит к запиранию силового транзистора 2, Далее цикл повторяется.Силоные транзисторы 1 и 2 усилителя мощности включаются поочередно один раз в полпериода. Переменное напряжение с выхода усилителя мощности поступает на первичную об- ЗО мотку выходного трансформатора 18, Напряжение вторичной обмотки последнего выпрямляется выпрямителем 19, сглаживается фильтром 20 и поступает на нагрузку, а также на вход бло ка 15 управления, который управляет силовыми транзисторами со скважностью, обеспечивакщей стабилизацию ныходного напряжения преобразователя при изменениях входного напряжения 4 О и тока нагрузки.Наличие резисторов 7 и 8 в базовых цепях транзисторов 1 и 2 обеспечивает симметричное перемагничивание сердечника трансформатора 3 тока независимо от разброса напряжений переходов база - эмиттер этих транэисторон, При этом сопротивление каждого из резисторов 7 и 8 должно быть таким, чтобы падение напряжения на нем было в несколько раз больше,чем на переходе база - эмиттер транзисторов 1 и 2, Поскольку ток в базовых обмотках 5 и б трансформатора 3тока пропорционален току в нагрузочкой обмотке 4, напряжение на базовыхобмотках 5 и 6, а следовательно ина управляющей обмотке 9 н основномопределяется падением напряжения нарезисторах 7 и 8. Отсюда следует,что напряжение на управляющей обмотке 9 пропорционально току нагрузкии может быть испольэонано в качествесигнала перегрузки для воздействияна вход узла защиты.Если возникла перегрузка на выходестабилизированного преобразователяв момент, когда, например, управляющий транзистор 10 и силовой транзистор 1 открыты, увеличивается ток внагрузочной обмотке 4 и, как следствие, в базовой обмотке 5 трансформатора 3 тока, В результате увеличениенапряжений на всех обмотках трансформатора 3 тока определяется возросшим падением напряжения на резисторе 7. Если при перегрузке сумманапряжений перехода эмиттер- коллектор насыщенного транзистора 10 иуправляющей обмотки 9, поступакщаяна вход узла 14 защиты через диод 12,превышает установленное значение,узел защиты срабатывает и своим выходом воздействует на блок 15 управления, В результате открывается управляющий транзистор 11, обуславливая запирание силового транзистора 1.В дальнейшем управляющие транзисторы 10 и 11 остаются открытыми, а силовые - закрытыми до прекращения режима перегрузки и снятия самоблокировки узла 14 защити.Таким образом, предлагаемый преобразователь позволяет упростить схемуи улучшить массогабаритные показатели стабилизированного преобразователя с защитой от перегрузки, в котором силовые транзисторы усилителямощности коммутируются от общеготрансформатора тока, за счет исвользования напряжения управляющей обмотки этого трансформатора в качестве сигнала перегрузки для ноздействия на узел защиты,