Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 90121 А 1)5 Н 02 М 3/33 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСКОМУ СВ ЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССР М 1270878, кл, Н 03 К 3/26, 3/53, 1986.Патент АнглииМ 1267721, кл. Н 3 Т, 1972,(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯф 7) Изобретение относится к вторичным источникам электропитания для питания радиоэлектронной аппаратуры различного назначения, в частности требующей повышенного наряжения (порядка десятков или сотен вольт). Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путем его стабилизации вплоть до режима холостого хода. Преобразователь содержит трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной обмоткой, состоящей из М секций 3.1 - З.М, М-разделительных диодов 6,1-6 М, силовой транзистор 4, компаратор 8, емкостный накопитель 7 энергии, источник 5 управляющих импульсов и ключевой элемент 10.8 ведены первый 12 и второй 13 диоды, делитель напряжения 14, Выходное напряжение поддерживается неизменным при любом режиме разряда накопителя 7. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры различного назначения, в частности требующей повышенного напряжения (порядка десятков вольт и выше).Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путем его стабилизации вплоть до режима холостого хода.На фиг,1 показана принципиальнаяэлектрическая схема преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений.Преобразователь постоянного напряжения, выполненный в виде однотактного обратноходового преобразователя (фиг,1), содержит трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной обмоткой в виде М секций 3.1- З.М, силовой транзистор 4, источник 5 управляющих импульсов (например, мультивибратор), М разделительных диодов 6,1- 6.М, емкостный накопитель 7. энергии, компаратор 8, источник 9 опорного напряжения, а также ключевой элемент 10. Трансформатор 1 снабжен дополнительной обмоткой 11, введены первый 12 и второй 13 диоды, а также измерительный делитель 14 напряжения. Ключевой элемент 10 может быть выполнен на основе какого-либо известного схемного решения. Он может содержать, например, р-и-р и и-р-и транзисторы 15 и 16, включенные по схеме неинвертирующего усилительного каскада, База-эмиттерные переходы транзисторов эашунтированы резисторами 17 и 18. Транзистор 15 зашунтирован ограничительным диодом 19. (например, лавинным диодом).В ряде случаев для улучшения условий . выключения транзистора 4 может использоваться известная ВСО-корректирующая цепочка 20,. включенная параллельно транзистору. Эта цепочка выполнена, например, в виде конденсатора 21 и резистора 22, включенных последовательно, причем резистор 22 эашунтирован диодом 23.При этом первичная обмотка 2 трансформатора 1 подключена к входным выводам питания с напряжением Ея через силовой транзистор 4, К его управляющему переходу подключен источник 5 управляющих импульсов, Секции 3,1 - З.М вторичной обмотки трансформатора соединены через разделительные диоды 6.1-6.М последовательно-согласно и подключены к выходным выводам, к которым подсоединен емкостный накопитель 7, Один вход компаратора 8 подключен к источнику 9 опорного напря жения. К выходным выводам подключен делитель 14 напряжения, средняя точкакоторого подключена к второму входу компаратора 8, выход которого подключен к входу ключевого элемента 10, например, к базе транзистора 16, Ключевой элемент 10 совместно с первым диодом 12 и дополнительной обмоткой 11 трансформатора 1 образует подключенную к выходным выводам последовательную цепь. В ней обмотка 11 и диод 12 включены согласно с секциями 3.110 З.М вторичной обмотки и с разделительными диодами 6,1-6.М. Второй диод 13 шунтирует силовой транзистор в обратномнаправлении.Преобразователь работает следующимобразом. При поступлении очередного управляющего импульса Еь от выхода источника 5 на базу транзистора 4 он насыщается и через него и обмотку 2 трансформатора 1 начинает протекать ток 12, имеющий пилообразную 20 форму (фиг.2 а, б), Диоды 6.1 - 6.М и 12 при этом заперты, поскольку секции 3,1 - З.М вторичной обмотки и обмотки 11 трансформатора 1 включены встречно относительно 25 обмотки 2. В момент Тэ окончания импульсаЕи транзистор 4 запирается, в индуктивности обмотки 2.возникает ЭДС самоиндукции обратного, знака, под действием которой отпираются диоды 6.1 - 6.М, Энергия, накопленная в индуктивности обмотки 2, при этом 30 передается через упомянутые диоды и секции 3,1-3,М вторичной обмотки в накопитель 7. Через него в это время протекает импульс зарядного тока 17 (фиг,2 в), выходное напряжение Е 7 на накопителе при этом возрастает(фиг.2 г). Как только это напряжение достигнет заданного номинала Е 7, напряжение на выходе делителя 14 и на неинвертирующем входе компаратора 8 становится равным опорному напряжению источника 9 на инвертирующем входе. В результате на выходе компаратора 8 появляется положительный импульс Ее, который поступает на базу п-р-и транзистора 16 и отпирает его, при этом насыщается р-и-р транзистор 15 (фиг,2 г). Накопитель 7, заряженный до напряжения Е 7Е 7 н, через насыщенный транзистор 15 и диод 12 подключается к обмотке 11 трансформатора 1. При этом напряжения на анодах диодов 6,1 - 6.М становятся отрицательными и они 50 запираются, протекание тока 17 заряда при этом прекращается (фиг. в, г), Накоэтом отпирается, Напряжение Е 4 на коллекторе силового транзистора 4 имеет форму, показанную на фиг.2 е, Ограничительный. питель 7 Разряжается током 1 в течение 55 времени Та существования импульса Ез через транзистор 15 в ключевом элементе 10 и через обмотку 11 (фиг.2 д). Диод 13 при, Заказ 3823 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Га 101 диод 19 (например, лавинного типа) обеспечивает защиту транзистора 15 от перенапряжений в момент Тв запирания при ненулевом значении тока 111(перенапряжения возникают в индуктивности обмотки 5 11). Избыточная энергия из накопителя 7 передается в шины питания ч-Еп через обмотку 2 и диод 13,Выходное напряжение Е 7 таим образом, поддерживается неизменным при лю бом режиме разряда накопителя 7. Так, при его полном оазряде в интервалах между импульсами Е 5 длительность Тв импульсов Ев и 11 будет минимальной, если Тб=сопат, При холостом ходе длительность указанных им пульсов будет соответственно максимальной. Формула изобретенияПреобразователь гастоя н ного напря женил, выполненный в виде однотактного обратноходового преобразователя, содержащий трансформатор, первичная сбмотка которого подключена к входным выводам через силовой транзистор, .к управляющему 25 переходу которого подключен источник управляющих импульсов, секции вторичной обмотк грансформатора соединены через разделительные диоды последовательно- согласно и подключены к выходным выводам, к которым подсоединен емкостной накопитель, компаратор, один вход которого подключен к источнику опорного напряжения, и ключевой элемент, о т л иаю щ: й с я тем, что, с целью повышения качества выходного чспряжения путем его стабилизации вплоть до режима холостого ода, введены дополнительная сбмотка трансформатора первый и второй диоды и измерительный;елитель напряжения, при этом к выходным выводам подклю,ен измерительный дел;ель напряжения, с"едняя точка которого подключена к доугому входу компзаатора, выход которого подключен к входу ключевого элемента, который совместно с первым диодом и дополнительной обмоткой трансформатора образует подключенную к выход,ным выводам последовательную цепь, в которой дополнительная обмотка и первый диод включены согласно с секциями вторичной обмотки и разделительными диодами, а второй диод шунтирует силовой транзистор в обратном направлении,