Стабилизированный конвертор

п 6801 М Союз Советских Социалистических Распублнн) Приоритет есудврственный комитет СССР ав делам нзааретеннй и открытнйллет 6,722,Я) Дата опубликования описания 15,08) Заявитель 4) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕР Изобретение отн сится к электротехнике, ированным преобразоваможет быть использоваа именно, к стабилтелям напряжения к данно ванный но в устроистаппаратуры.Известны стабилизированные преобразователи напряжения, содержащие ключевой элемент, накопительный дроссель, нагруженный а выпрямитель, задающий генератор и схему управления, питаемые от входного напряжения, иЖэлемент опорного напряжения 1) .Недостатком указанных устройств является наличие всплеска тока в цепи ключевого элемента и перенапряжений на выходе преобразователя при включении питания, Этот недостаток обусловлен тем, что при включении напря. жения тпйания происходит отпирание ключево. го элемента на время, в течение которого напряжение на задающем генераторе нарастает до величины, обеспечиваюшей его запуск, что приводит к снижению надежности этих устройств.Наиболее близким по техническому решениюму изобретению является стабнлизиро.конвертор, содержащий генератор, вы. вах электропитания электроннон ход которого соединен с одним входом блока управления, выходом соединенного со входом ключевого элемента, включенного последовательно с первичной обмоткой трансформатора, вто.ричная обмотка которого соединена с однотактным выпрямителем, через элемент опорного напряжения соединенным с другим входом блока управления, причем в цепь между положительной шиной питания, соединенной с первичной обмоткой трансформатора, и входом ключевого элемента включен запускающий резистор, а отрицательная шина питания соединена с ключевым элементом непосредственно 12.К недостаткам указанного устройства относится наличие всплесков тока в цепи регулирующего элемента и перенапряжений на выходе выпрямителя при включении питания, что приводит к сниженшо надежности устройства.Указащые недостатки обусловлены тем, что прн включении питания ключевой элемент от крывается по цепи запускающего резистора инаходится в открытом состоянии до момента запуска задающего генератора, В течение этого времени в цепи ключевого элемента протекает импульс тока, амплитуда, которого опреде.ляется внутренним сопротивлением источникапитания.Целью изобретения является исключениевсплесков тока на входе и перенапряжений навыходе конверторов при скачкообразном вклю.чении питающего напряжения, повышение падеж.ности и улучшения массогабаритных характернотик.Указанная цель достигается тем, что в конверторе, охарактеризованном вышеназваннымипризнаками, между входом ключевого элемента и эапускаюшим резистором включен введенный ограничительный.резистор, а междуточкой соединения этих резисторов и отрицательной шиной питания включен введенныйинтегрирующий конденсатЬр,На чертеже представлена функциональнаясхема предлагаемого устройства,Стабилизированный преобразователь напряжения содержит ключевой элемент 1, вход которого через запускающийрезистор 2 и ограничительный резистор 3 соединен с положительнойшиной источника питания, трансформатор 4,первичная обмотка 5 которого включена после. 25довательно с ключевым элементом 1, вторичную обмотку 6 трансформатора 4, задающийгенератор 7 и блок управления 18, подключенные к выходу предварительного стабилизатора9. Выход задающего генератора 7 подключен З 0к одному входу блока управления 8, второйвход которого через элемент опорного напряжения 10 соединен с выходом конвертора.Выход схемы управления соединен со входомключевого элемента 1. Между точкой соедине- з 5ния резисторов 2 и 3 и отрицательной шинойисточника питания включен интегрирующийконденсатор 11, ко вторичной обмотке 6 подключен однополупериодный выходной выпря.митель 12, 40Предлагаемое устройство работает следу 1 о.щим образом: в момент скачкообразноговключения питания напряжение на интегрирую.щем конденсаторе 11 равно нулю и, затем, нарастает по экспоненциальному закону, что обес. 45печивается нахождением ключевого элемента 1 взакрытом состоянии, Через время, определяемое параметрами интегрирующего конденсатора 11 и запускающего резистора 2, когда напряжение на интегрирующем конденсаторе 11 50достигнет величины, достаточной для насыщенияключевого элемента 1, последний открывается.В течение укаэанного времени напряжение навыходе предварительного стабилизатора 9 достигает величины, достаточной для запусказадающего генератора 7 и срабатывания блока управления 8 с заданными временнымипараметрами, После открывания ключевого элементапроисходит накопление энергии в пер. вичной обмотке 5 трансформатора 4, при этом величина тока в цепи ключевого элемента 1 определяетея, в основном, индуктивным сопротивлением первичнойобмотки 5, Чрез время, определяемое скважностью работы зацающего ге.нератора 7, ключевой элемент 1 закрывается,и энергия, накопленная в магнитном поле пер.вичной обмотки 5 трансформатора трансфор.мируется во вторичную обмотку 6, приводяк появлению напряжения на выходе преобразо.вателя. При этом интегрирующий конденсатор11 разряжается через схему управления 8, арезистор 3, включенный в цепь разряда конденсатора 11, ограничивает ток блока управле.ния 8, До момента времени, когда напряжение на выходе выпрямителя достигнет величины напряжения на элементе опорного напряже.ния О, ключевой элемент 1 работает со скважностью задающего генератора 7, чем обеспечивается плавное повышение выходного напряжения преобразователя, после чего происходитвключение обратной связи и преобразовательпереходит в статический режим работы с временными параметрами, определяемыми величиной выходного напряжения.Таким образом, включение в цепь запускающего резистора интегрирующей ВС цепи, постоянная времени которой бсльше постоянной вре.мени выхода на режим задающего генератора,позволяет полностью устранить всплески токав цепи ключевого элемента и перенапряжениена выходе выпрямителя при скачкообразномвключении напряжения питания, что существенно повышает надежность преобразователя,Кроме того, устранение всплесков тока в цепи ключевого элемента позволяет значительноснизить требования, предьявлясмые к предельно допустимым значениям рассеиваемой мощности и коллекторного тока ключевого элемента, и, в конечном счете, значительно умень.шить вес и габариты последнего,Так например, в стабилизированном конверторе напряжения, выполненном по предлагае.мой схеме, но при отсутствии ВС.цепи, бросоктока в цепи ключевого элемента при включе.нии источника питания напряжением 34 вольтасоставляет 6 А, что требует установки в качестве ключевого элемента транзистора типа 2 Т 908 А,масса которого составляет примерно 20% весапреобразователя,При тех же параметрах остальных узлов пре.образователя, установка ВС-цепи в цепь запускающего резистора приводит к полному устранению всплеска тока и позволяет использоватьв качестве ключевого элемента транзистор меньшей мощности, тил которого Определяется мощ ностью нагрузки преобраэовагеля (например680120 Составитепь Л. Стрел киндактор В, Лукин Техред Э.Чужик КОРРектор А Гриценко одписное ТПИ Государст делам изот т Москва, Ж - 35/51ЦН 1 Заказ 4 енного комитет ний к открытии. 4 ушская наб303 илиал ПГ 1 П Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 52 Т 603 В), Кроме того, устранение перенапряже. ний на выходе выпрямителя позволяет также исключить иэ преобразователя схему защиты от перенапрккений, использование которой, как правило, необходимо при наличии перенапряжений на его выходе, В результате общая масса преобразователя снижается на 20 - 30%. формул а из о бр ет ения Стабилизированный конвертор, питаемый от предварительного стабилиээтора, содержаший за. дающий генератор, выход которого Соединен с одним входом блока управления, выходом соединенного со входом ключевого элемента, включенного последовательно с первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с однотактным выходным выпрямителем, выходом через элемент опорного напряжения соедкненным с другим вхо 6дом блока управления, причем в цепь междуположительной шиной питания, соединеннок спервичной обмоткой трансформатора и входомключевого элемента включен запускаюший резистор, а отрицательная шина питания соедине.на с ключевым элементом непосредственно,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюисключенкя всплесков тока на входе н перенапряжений на выходе, конвертора при скач ,1 о кообразном включении питавшего напряжения,повышения надежности и улучшения массо.габаритных характеристик, между входом ключевого элемента и запускающим резисторомвключен введенный ограничительный резистор, 15 а между точкой соедкнения этих резисторов иотрицательной шиной питания включен введен.ный интегрирующий конденсатор.Источники информации, принятые во внима.ние прк экспертизего 1, Патент С 1 А К 3925716, кл. 321 - 2, 1975.2, Патент США У 3916281, кл, 321 - 2, 1975.