Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 11955436(22) Заявлено 23,03.81 (21) 3265785/24-07 с присоединением заявки Мо Р 1 М Кз Н 02 М 3/335 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГНАПРЯЖЕНИЯ 2 гИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного питания для преобразования постоянного напря- . жения.Известны однотактовые преобразователи постоянного напряжения, содержащие транзисторный ключ и СОФильтр. Для уменьшения бросков тока и снижения радиопомех последовательно с транзисторным ключом вводят дроссель, шунтированныйдиодом или подключенный через диод к выходным выводам (11 и),2.В указанных устройствах задачи повышения КПд полностью не решаются, так как потери во введенном диоде остаются.Наиболее близким к изобретению является преобразователь постоянного напряжения, содержащий инвертор с широтно-импульсной модуляцией, вторичная обмотка выходного трансформатора которого через выпрямитель и, СО- фильтр соединена выходными вйводами ГЗ .В известном преобразователе при включении транзисторов инвеотора проходит импульс тока обусловленный йнеоционностью выключения диода 30 1.СО-фильтра., Вследствие этого увеличиваются потери мощности в транзис" трах. снижается надежность и увеличиващся пульсации выходного наптзяжения.Цель изобоетения - повышение КПД надежности и качества выходного иап" Ряжения.Поставленная цель достигается тем. что в инверторе согласно-последовательно с диодом 1.СО-Фильтра включен дополнительный транзистор, змиттер которого соединен с одним выводом дросселя фильтра, а база - с другим выводом дросселя через последовательно соединенные ограничительный резис" тор и дополнительный диодвыходнойВтрансформатор инвертора выполнен с дополнительной обмоткой, которая через дополнительный выпрямитель подключена ко входу дополнительного транзистора в запирающей полярности.На чертеже представлена принципиальная схема изобретенияСтабилизированный преобразователь содержит инвертор с ШИМ 1 с выходным трансформатором, первичная обмотка 2 которого связана с инвертором, а ос" новная вторичная обмотка 3 соединена с входом выпрямителя 4, положитель 955436ный вывод выпрямителя 4 подсоединенк дросселю 5 оглаживающего фильтра,а отрицательный - к конденсатору б,подключенному к нагрузке 7, диод 8,подключенный анодом к точке соединения отрицательного вывода выпрямите. 5ля 4 с конденсатором б, а катодом кколлектору транзистора 9, эмиттеркоторого соединен с положительнымвыводом выпрямителя 4. Блок 10 коммутации транзистора 9 содержит дополнительную обмотку трансформатора 11,подключенную к входу дополнительноговыпрямителя 12,.дополнительный диод 13, ограничительный резистор 14,подключенный между плюсовым выводом фильтра 5 и анодом диода 13,катод которого подключен к точке соединения базы транзистора 9 и минусового вывода выпрямителя 12, а плюсовой вывод этого выпрямителя подключенк эмиттеру транзистора 9.Устройство работает следующимобразом,В течение паузы, когда напряжениена выходе иннертора 1 равно нулю,ток нагрузки 7 замыкается по цепи,состоящей из диода 8, транзистора 9,дросселя 5. Транзистор 9 на этом ин"тервале открыт напряжением положительной полярности, снимаемым с дросселя 5 и приложенным к входу транзисто- ЗОра 9 через резистор 14 и диод 13, Вмомент отпирания транзисторов инвертора, на основной 3 и дополнительной 4вторичных обмотках трансформатора возникает напряжение, которое .оказывает Уся приложенным к выпрямителям 4 и 12.Под действием приложенного напряжения начинают проводить диоды соответствующих плеч выпрямителей 4 и 12без задержки на их включение и возни 4(кающее на выходе выпрямителя 4 напря-жение прикладывается к цепи, отстоящей из последовательно включенныхдиода 8 и транзистора 9, по которойпротекает полный ток нагрузки. Напряжение, возникающее на выходе дополнительного выпрямителя 12, приклады"вается к переходу база-эмиттер транзистора 9, в запирающем направлении,Транзистор 9 оказывается включенным иннерсно, так как на его эмиттередействует напряжение положительнойполярности, а на коллекторе - отрицательной, при этом он проводит ток нпрямом направлении, а на переходебаза-эмиттер действует запирающее 5напряжение, формируемое на выходевыпрямителя 12. В таком режиме работы транзистор 9 обладает большим динамическим сопротивлением, чем последовательно с ним.включенный диод 8. Это динамическое сопротивление ограничивает ток короткого замыкания транзисторов инвертора до момента восстановления запирающих свойств диода 8. Броски коллекторного тока транзисторов инвертора при этом оказываются значительно сниженными по сравнению с прототипом. Сокращен инвернал включения транзисторов инвертора, что позволило снизить динамические потери в коллекторных цепях транзисторов инвертора и.повысить КПД устройства. Отсутствие бросков коллекторного тока повышаетнадежность работы транзисторов инвертора и качество выходного напряжения за счет снижения амплитуды высокочастотных пульсаций на выходе конвертора.Формула изобретенияСтабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий инвертор с широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения, на выходе которого включен трансформатор, ос- . новная вторичная обмотка которого через основной ныпрямитель и 1.СО- фильтр соединена с выходными выво 1 ами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ято, с целью повышения КПД,надежности и качества выходного напряжения, согласно-последовательно с диодом укаэанного фильтра введен дополнительный транзистор, эмиттер которого соединен с одним выводом дроеселя фильт. - ра, а база - с другим выводом этого дросселя через последовательно соединенные ограничительный резистор и дополнительный диод, при этом выходной трансформатор инвертора выполнен с дополнительной обмоткой, которая через дополнительный выпрямитель подключена к.входу дополнительного транзистора в запирающей полярности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3599083,кл. 323-22, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 536153, кл. 6 05 Г 1/56, 1975.3, Моин В.С Лаптев Н. Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., "Энергия", 1972,с. 206, рис. 7-4 а./72 ТирааВНИИПИ Государствепо делам изобрет113035, Москва, ЖПодпискомитета .ССи открытийушская наб.