Стабилизатор входного напряжения преобразователя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик и 1 98197//Н 02 Н 7/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий53 УДК 621. 316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 15. 12.82(54) СТАБИЛИЗАТОР ВХОДНОГО НАПРЯЖЕПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Изобретение относится к электро- технике, а именно к преобразователям электрической энергии, и может быть использовано в устройствах вторичных напряжений пля электропитания различных приборов.По основному авт.св. Р 264484 известен стабилизатор входного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, фильтр и усилитель постоянного тока, причем к базе регулирующего транзистора через параллельную стабилитронно-емкостную цепочку подключен своим коллектором управляемый транзистор, база которого одновременно связана через резистор с усилителем постоянного тока и через параллельно соединенные диод и конденсатор с дифференцирующей цепочкой, при этом конденсатор последней соединен с преобразователем напряжения (.1 3.Недостатками устройства являются перенапряжения и токовые перегрузки, которые возникают на выходах преобразователя и подключенных к ним электропотребителях, например, при обрыве цепи усилителя постоянного тока или цепи управляющего транзистора, при пробое перехода коллекторэмиттер регулирующего транзистора,а также при динамическом изменении напряжения электропитания из-за резонансных свойств фильтра, так как в этих случаях напряжение первичного источника практически полностью поступает на вход преобразователя, приводя к отказам электропотребителей, При действии на шинах первичного источника электрической помехи, приводящей к изменению знаков напряжения на них (переполюсовке) или при ошибочной подаче на входы устройства напряжения обратной полярности, во входных цепях преобразователя так же возникают токовые перегрузки, которые приводят к короткому замыканию первичного источника электропита ния.Цель изобретения - защита от перенапряжений и перегрузки по току.Цель достигается тем, что в стабилизатор входного напряжения преобразователя введены диоды, у которых электрод одного диода соединен с одноименным электродом другого диода и подсоединен к входу фильтра, другой электрод первого диода подсоединен к силовому электроду регулирующего транзистора, подключенного к шине первичного источника981977 30 35 4 О 4550 55 бО 65 электропитания, а другой электрод второго диода соединен с одним из выходов постоянного тока преобразователя, другой выход которого подсоединен к другому силовому электролу регулирующего транзистора.На Фиг.1 изображена схема устройства; на фиг,2 - осциллограммы, поясняющие принцип работы устройства.Устройство содержит регулирующиЙ транзистор 1, подключенный одним силовым электродом к одному выхоЛУ постоянного тока преобразователя 1. Другой выход постоянного тока преобразователя 2 подключен через диод 3 к входу фильтра 4. К входу фильтра 4 подключен диод 5, другой электрод которого соединен с силовым электродом регулирующего транзистора 1 и с шиной первичного источника электропитания. При этом база регулирующего транзистора 1 через параллельную цепочку из стабилитрона б и конденсатора 7 подключена к коллектору управляющего транзистора 8, база которого через резистор 9 связана с усилителем постоянного тока 10, а база эмиттера через параллельную цепочку из диода 11 и конденсатора 12 и через дифференцирующую цепочку из резистора 13,циодного моста 14 и конЛенсатора 15 связана с выходами переменного тока преобразователя 2. В предлагаемом устройстве стабилизированное входное напряжение преобразователя 2, Чэ пр, формируется как интегрированная фильтром 4 сумма напряжения первичного источника электропитания Е и выходного напряжения Чв, с преобразователя 2. При открытом состоянии регулирующего транзистора 1 за время С р, к входам а - 6 фильтра 4 прикладывается напряжение Е, а при закрытом регулирующем транзисторе 1 за время 1 закр = Т - отр , где Т - период переключения регулирующего транзистора 1, к входам Фильтра 4 прикладывается напряжение 1 Е + Чц,) Ч,) , При этом величина входного напряжения преобразователя 2 равна откр откр и может быть выбрана равной или больше максимального зйачения напряжения питания Емакс В частном случае, если Чбц -- Е щ,с- Еи, то при. р Ту Чв пр - Ем к и при фоткр. = 0 Чвх.пр = Еиин+Чеых= Емакс (Ча-е от ) .В результате при любой неисправности, приводящей к постоянному открытому состоянию регулирующего транзистора 1, или при пробое перехода 5 10 15 20 25 коллектор-эмиттер этого транзистора перенапряжения и перегрузки потоку на выхоЛах преобразователя 2исключаются, так как входное напряжение преобразователя всегда равноили меньше максимальной величинынапряжения питания,При изменении знаков (полярности)напряжения Е на вхолных шинах питания устройства прохождение этого напряжения на входы и выходы преобразователя 2 блокируется запираниемдиодов 3 и 5, что препятствует шунтированию шин первичного источникамалыми величинами сопротивлений иразвитию токов короткОго замыкания. К дополнительным положительнымсвойствам устройства следует отнести уменьшение габаритов фильтра,так как в нем реализуется принципчастичной модуляции, и уменьшениеостаточных потерь мощности путемлучшего использования транзисторов,так как увеличение уровня входногонапряжения преобразователя для заданной мощности ведет к уменьшениюкоммутационных токов в них,Предлагаемое устройство обладает повышенной надежностью, благодаря реализации в нем защитных свойств от перенапряжений в нагрузках и от переполюсовки напряжения электропитания, способному привести к перегрузкам по току и отказу устройства; повышенным КПД, например,до 75 на выходную мощность 40 Вт (5 В, 8 А) при электропитании напряжением 20, 32 В, благодаря переходу к входному напряжению преобразователя от 18 В в известном устройстве к 30 В в предлагаемом УСтройстве и снижению, соответственно, коммутационных токов в 1,6-1,7 раза. Применение предлагаемого устройства, например, для вычислительных комплексов автономных объектов позволяет обеспечить их бесперебойное электропитание посредством параллельного соединения выходов резервных и основных преобразователей без дополнительных защитных устройств. Формула изобретения Стабилизатор входного напряжения преобразователя по авт.св. Р 264484, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения защиты от перенапряжений и перегрузки по току, в него введены диоды, у которых электрод одного диода соединен с одноименным электродом другого диода и подсоединен к входу фильтра, другой электрод первого лиода подсоединен к силовому электролу регули981977 Фит 1 Фиг.2 Тираж 9 Подписное НИИПИ Заказ 971,Проектная, 4 илиал ППП "Пате Ужг рующего транзистора, подключенногок шине первичного источника электропитания, а другой электрод второгодиода соединен с одним из выходовпостоянного тока преобразователя,другой выход которого подсоединен к другому силовому электроду регулируюцего транзистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 264484, кл, Н 02 М 1/14, 19 б 8.