Стабилизированный конвертор

"тжитно-то;. и.о.уре г О П И С А"-Н"И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 1) 655043 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.03.79 Авторыизобретения Алхутов и В, А, Дружченк Г, Ш. Нисман,Специальное конструкторское бюро Виброприб Заявите НВЕРТОР(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЬ гул иров базовой вертора времени входног Изменение тока нагрузки нарушает оптимально выбранный режим работы регулирующего транзистора, так как напряжение на эмцттере последнего, выбираемое несколько большим напряжения опорного источника, значительно меняется от тока нагрузки. Кроме того, подверженный температурным воздействиям регулирующий транзистор при постоянной нагрузке и постоянном исходном напряжении изменяет величину положительного смещения ц соответственно выходное напряжение преобразователя.Причем, следует отметить, что переход на режим накопления энергии в преобразователе начинается при нулевом токе вторичной цепи и ЭДС, равной нулю, ц определен случайными токами коллектора транзистора однотактного инвертора. Это в свою очередь вызывает нестабильность длительности накопления энергии ц соответственно выходного напряжения.Целью изобретения является уменьшение нестабильности выходного напряжения,Изобретение относится к области электротехники ц может быть применено в частности в качестве вторичного источника питания.Извсстныс стабилизированные конверто ры 1, 2, 3 обладают либо низкой стабильностью выходного напряжения, либо сложны по схеме.Наиболее близким по технической сущности является конвертор, который содер жит самовозбуждающийся однотактовый инвертор с выходным трансформатором, одна вторичная обмотка которого подсоединена через стабилитрон, зашунтированный конденсатором, к базо-эмиттерному переходу 15 транзистора, эмцттерно-коллекторный переход которого через другую вторичную обмотку связан с выходными выводами, к которым подключен дополнительный конденсатор, 20Этот конвертор имеет низкую стабильность выходного напряжения. Нестабильность выходного напряжения может быть вызвана изменением питающего напряжения, температуры, тока нагрузки и дрейфом. 25Рассмотрим влияние дестабилизирующих факторов на выходное напряжение преобразователя.Стабилизация выходного напряжсния в данном преобразователе осуществляется ре нием положительного смещения в цепи транзистора однотактного пни соответственно регулированием накопления энергии прц измеценш напряжения.5 10 1 г, 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3Для этого в стабилизированном конверторе, содержащем самовозбуждающийся однотактный инвертор с выходным трансформатором, одна вторичная обмотка которого подсоединена через стабилитрон, зашунтированный конденсатором к базе-эмиттерному переходу транзистора, эмиттерноколлекторный переход которого через другую вторичную обмотку связан с выходными выводами, к которым подключен накопительный конденсатор, эмиттер подсоединен к одному из выходных выводов, а конец другой обмотки - к другому выходному выводу.На чертеже приведена принципиальная схема конвертора,Стабилизированный конвертор содержит транзистор 1, база которого через резистор 2 соединена с одним из выводов обмотки 3 положительной обратной связи, другим концом соединенной с эмиттером транзистора 1 и шиной питания 4. Коллектор транзистора 1 через обмотку 5 подключен к другой шине питания 6. Вторичная обмотка 7 одним концом соединена с выходным выводом 8 и накопительным конденсатором 9, а другим концом соединена с коллектором транзистора 10, база которого соединена со вторичной обмоткой 11 через включенные параллельно стабилитрон 12 и конденсатор 13, Выходной вывод 14 подключен к эмиттеру транзистора 10 и ко второму выводу накопительного конденсатора 9. Обмотки 3, 5, 7, 11 расположены на сердечнике трансформатора 15.Конвертор работает следующим образом.При подключении к шинам 4 и 6 питающего источника в коллекторной цепи транзистора 1 протекает неуправляемый ток, который, проходя через обмотки 5, вызывает пзмснение магнитного потока в сердечнике трансформатора и индуктирование ЭДС в обмотке 3. Обмотка 3 включена таким образом, что протекающий в базовой цепи ток является открывающим для транзистора 1. Приоткрытие транзистора приводит к увеличению тока в коллекторной цепи, что в свою очередь вызывает увеличение тока цепи базы, Лавинообразное развитие процесса заканчивается, когда транзистор 1 переходит в состояние насыщения, При этом всс напряжение источника оказывается приложенным к обмотке 5. Закон изменения тока в цепи коллектора транзистора 1 целиком определяется индуктивностью обмотки 5.Увеличение сопротивления транзистора 1 уменьшает скорость нарастания потока в магнптопроводе, что вызывает изменение направления ЭДС в обмотках. Транзистор 1 переходит в состояние отсечки. Изменение знака напряжения на вторичных обмотках 7 и 11 приводит к тому, что транзистор 10 открывается и напряжение обмотки 7 оказывается приложенным к накопительному конденсатору 9. Транзистор 10 находится в режиме инверсного включения и через его коллекторный переход протекает обратный ток, равный току нагрузки и току подзаряда конденсатора 9.Энергия накопления в электромагнитном поле трансформатора передается в нагрузку. Одновременно часть энергии замыкается через открытый переход база-эмиттер транзистора 10 в стабилитроне, обеспечивая параметрическую стабилизацию напряжения на обмотках.По истечении некоторого промежутка времени накопленная энергия уменьшается на столько, что ЭДС, индуктированная, в обмотках 7 и 11 начинает уменьшаться. При достижении порогового уровня стабилитрона ток через последний падает.Сопротивление транзистора 10 увеличивается, уменьшая поток в магнитопроводе трансформатора 15, что вызывает изменение направления ЭДС в обмотках, лавинообразное отключение транзистора 10 и лавинообразный переход в состояние насыщения транзистора 1.Лавинообразный характер переключения двух транзисторов уменьшает время переходного процесса, что практически сводит нестабильность выходного напряжения преобразователя к нестабильности стабилитрона 12, и в случае применения прецезионных стабилитронов может быть очень малой.Транзистор 1 переходит на режим накопления энергии не вследствии случайных коллекторных токов, как в устройстве - прототипе, а тока в базовой цепи, обусловленного ЭДС, индуктированной лавинообразным переключением транзистора 10,Формула изобретенияСтабилизированный конвертор, содержащий самовозбуждающийся однотактный инвертор с выходным трансформатором, однавторичная обмотка которого подсоединеначерез стабилитрон, зашунтированный конденсатором, к базо-эмиттерному переходутранзистора, эмиттерно-коллекторный переход которого через другую вторичную обмотку связан с выходными выводами, конвертора, к которым подключен накопительный конденсатор, отличающийся тем,что, с целью уменьшения нестабильностивыходного напряжения, эмиттер подсоединен к одному из выходных выводов, а конец другой вторичной обмотки - к другомувыходному выводу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США2826731, кл. 321 в ,1962.2. Заявка Я понии48 - 32 405, кл, 56 А41, 1972.3. Исаев Э, А. Полупроводниковые преобразователи напряжения. М Воениздат,1962, с. 49, рис. 20.655043 Составитель Г. ОгневРедактор Е. Дайн Текред Н. Строганова Корректор Е. Хмелева Типография, ир. Сапунова, 2 Заказ 185/1 О Изд.216 Тираж 865НПО Государственного комитета по делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раугпская наб., д. 4/5 Подписноеткрьтпй