Стабилизированный преобразователь напряжения

Изобретение относится к преобразо- моментом насыщения сердечника токововательной технике и может быть ис- го трансформатора. Подмагничивая серпользовано для преобразования входно- дечник токового трансформатора, напго напряжения переменного тока задан- Рмер пропуская через обмотку 2,1 ток5ной частоты и амплитуды или постоян- от источника тока, можно регулироватьного тока в бортовых источниках элек- момент наступления насыщения, а знатропитания летательных аппаратов. чит и выходное напряжение. Такая реЦель изобретения - упрощение уст-, гулировка осуществляется транзисторомройства и повышение КПД. 4, включенным в замкнутый контур реНа чертеже изображен преобразова- гулирования. Так, при возрастании натель. пряжения на выходе преобразователяПреобразователь содержит соединен- снижается напряжение на выходе схемы. ные последовательно транзисторный 5 сравнения, транзистор 4,открываетключ 1 и трансформаторный токовый 2 15 .ся. При этом ток подмагничивания серн силовой 3. Последовательно с треть- дечника трансформатора 2 увеличиваетей управляющей обмоткой 2.1 токового ся и при очередном включении ключа 1трансформатора 2 включен регулирующий трансформатор входит в насыщение эатранзистор 4, база которого соедине- более короткое время. Т.е. длитель на с выходом схемы 5 сравнения, Ин ность прямого хода уменьшается и тавертирующий вход схемы 5 сравненияким образом, напряжение на выходе возподключен к выходу преобразователя.вращается к установленной величине.Неинвертирующий вход подключен к Поскольку омическое сопротивлениеопорному источнику 6. Вторичная об- обмотки 2.1 мало, мощность, затрачи-,мотка силового трансформатора подклю ваемая непосредственно на управлениечена к выпрямителю 7 и фильтру. токовым трансформатором, мала. ПоэтоУстройство может содержать также му целесообразно питать управляющуюдополнительный диод 8, дополнительный обмотку 2,1 от дополнительного низконизковольтный источник, выполненныйвольтного источника 9на отводе вторичной обмотки силовогоПри этом напряжение во время прятрансформатора ивыпрямителе. 9, содер- мого хода на верхнем выводе обмоткижащем дополнительный стабилитрон 10 2.1 может превышать напряжение источи дополнительный конденсатор 11. ника 9, что нарушит нормальную работуПреобразователь, работает следующим транзистора 4, Диод 8 предотвращаетобразом. такое нарушение.Для запуска на вход ключа 1 посту 35Конденсатор 11 обеспечивает мяг"пают короткие импульсы с тактовой час- кий" запуск следующим образом.тотой. За счет положительной обратной Дпя нормальной работы токовогосвязи через токовый трансформатор 2 трансформатора необходимо, чтобы эаключ самоблокируется в открытом сос- время обратного хода происходило ег(тоянии (прямой ход) в течение време-, размагничивание,ни, пока не произойдет насыщение сер- Для полного размагничивания необдечника этого трансформатора, При ходимо, чтобы вольтсекундный интегэтом положительная обратная связь пре- рал напряжения обратного хода был рарывается и ключ переходит в закрытое 4 вен вольтсекундному интервалу прямогосостояние. После этого токовый транс- хода. Однако, при включении во времяформатор 2 в течение короткого време- первых циклов обратного хода напряже"ни размагничивается, Ключ находится ние на обмотке 2.1 мало из-за шунтив закрытом состоянии вплоть до ри- рования ее через открытый диод 8 разхода очередного тактового импульса Ряженным конденсатором50(обратный ход), Это приводит к тому, что токовыйВо время прямого хода ток через трансформатор за время обратного ходаперви ную обмотку трансформатора 3 не успевает размагничиваться (покавозрастает по линейному закону. Энер- напряжение на конденсаторе 11 не воз-.гия, запасенная в трансформаторе 3, растет), т.е, при включении длительк концу прямого хода после запирания ность импУльсов прямого хода (а55ключа поступает на выход. Эта энергия значит, коэффициент заполнения) будетзависит от длительности прямого хода, плавно возрастать, обеспечивая 1 мягкоторая. в свою очередь, определяется кое включение, при котором отсутстЗаказ 3457 Тираж 503 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент"г.ужгород, ул. Гагарина,101 Ъ вуют перегрузки элементов преобразо-.вателя,Стабилитрон 10, подключенный к базе транзистора 4, повышает надежностьпреобразования за счет исключения воз 5можности значительного возрастаниявыходного напряжения при разрыве связи в цепи от выхода преобразователячерез схему 5 сравнения до входа тран 10зистора 4. Так, при указанном разрывенапряжение на выходах выпрямителей 7и 9 начинает пропорционально повышаться. При повышении напряжения выпрямителя 9 до Б стабилитрона 10 посст 5ледний пробивается, транзистор 4 открывается и через обмотку 2.1 начина-.ет проходить ток, уменьшающий коэффициент заполнения импульсов преобразователя, Стабилитрон выбран такф 20чтобы ограничить перенапряжение приаварии на уровне не более 5-10% отноминального значения выходного напряжения, что, как правило, безопаснокак для элементов преобразователя,так и для элементов пользователей,Таким образом, изобретение позво-.ляет упростить и повысить КПД за счетуменьшения мощности, рассеяния в цепях управления; за счет обеспечениятока подмагничивания токового транс 30 форматора от низковольтного источни 5.ка.Формула изобретенияСтабилизированный преобразователь напряжения, содержащий задающий генератор, силовой и токовый. трансформаторы, первичные обмотки которых, последовательно соединенные через сило- . вую цепь транзисторного ключа, подключены к входным выводам, причем вторичная обмотка токового трансформатора подключена к управляющему входу тран; зисторного клю да, а третья обмоткак дополнительному источнику питания через управляющий транзистор, база которого соединена с выходом схемы сравнения,. входы которой подключены к опорному источнику и выходному выводу преобразователя, причем вторич" ная обмотка силового трансформатора через выпрямитель и фильтр подключе-на к выходным выводам, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, задающий генератор выполнен в виде генератора такто- вых импульсов, токовый трансформатор выполнен на насыщающемся сердечнике, . а в качестве дополнительного источни= ка использовано выходное напряжение преобразователя.