Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 7 4 60 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1, Ромащ Э.М. Транзисторные реоб разователн в устройствах питания радио:злектронной аппаратуры. М., Энергия, с. 141.2. Авторское свидетельство СССР479101, кл. б 05 Г 1/64, 1973,(54) (57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающий генератор н двухтактный транзисторный усилитель мощности, подкюченный силовыми входамн к входным выводам стабилизированного преобразователя, силовым выходом через.трансформатор, выпряМитель и фильтр - к выходным выводам стабилизированного преобразователя, а управляющими входами соединенный с выходамн первого и второго блоков совпадения, первые входы которых подключены к противофазным выходам делителя частоты, а вторые входы объединены и подключены к выходу блока обратной связи, входом соединенного,с выходными выводами стабилизированного преобразователя, отличающийся тем,что, с целью по- вышения надежности н расширения функниональных возможностей стабилизирован. ного преобразователя постоянного напряжения, он снабжен третьим блоком совпадения, выход которого подключен к входу делителя частоты, первый вход - к выходу задающе. го генератора, а второй - к выходу блокаобратной связи.5 10 15 жается стабильность выходного напряжения ности, подключенныи силовым входом к входные возможности обусловлены тем, что привысоких частотах преобразования изменения50 Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к вторичным источникам питания,и может быть использовано для стабилизации постоянного напряжения в различных радиотехнических устройствах.Известен стабилизированный преобразователь, содержащий автогенератор и преобразовательные ячейки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных усилителя мощности, трансформатора, выпрямителя, фильтра. Входы одних усилите. лей мощности соединены с входом авто- генератора через ключевые регуляторы, причем выходы преобразовательных ячеек соединены последовательно, а выходы авто- генератора подключены к управляющим входам усилителей мощности преобразовательных ячеек 1.В этом устройстве при широком диапазоне изменения входного напряжения сниНаиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий задающий генератор и двухтактный транзисторный усилитель мощ- н ным выводам стабилизированного преобразователя, силовым выходом через трансформатор, выпрямитель и фильтр - к вы.ходным выводам стабилизированного преобразователя, а управляющими входами соединенный с выходами первого и второго блоков совпадения, первые входы которых подключены к противофазным выходам делителя частоты, а вторые входы объединены и подключены к выходу блока обратной связи, входом соединенного с выходными выводами стабилизированного преобразователя 12.Недостатками известного стабилизированного преобразователя являются низкая надежность и ограниченные функциональные возможности. Низкая надежность обусловлена тем,что при пуске, коммутации нагрузки и других переходных режимах, когда в выходном напряжении возрастает величина переменной составляющей, длительность полупериодов управления может оказаться различной, происходит одйостороннее насыщение выходного трансформатора усилителя мощности и силовые транзисторы могут выйти из строя. Ограниченные функциональкоэффициента заполнения импульсов могут быть только в ограниченных пределах,по скольку трудно обеспечить значения коэффициента заполнения, близкие к нулю и единице, Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональныхвозможностей. 30 35 40 45 Эта цель достигается тем, что стабили-, зированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий задающий генератор и двухтактный транзисторный усилитель мощности, подключенный силовыми входами к входным выводам стабилизированного преобразователя, силовым выходом через трансформатор, выпрямитель и фильтр - к выходным выводам стабилизированного преобразователя, а управляющими входами соединенный с выходами первого и второго блоков совпадения, первые входы которых подключены к противофазным выходам делителя частоты, а вторые входы объединены и подключены к выходу блока обратной связи, входсм соединенного с выходными выводами стабилизированного преобразователя, снабжен третьим блоком сов- падения, выход которого подключен к делителю частоты, первый вход - к выходу задающего генератора,а второй - к выходу блока обратной связи. На фиг. 1 представлена схема стабилизированного преобразователя постоянногонапряжения; на Чиг. 2 - временные диа- .граммы напряжений, поясняющие его работу(Ц - напряжение на выходе задающегогенератора 1; .1 З и 1.11 р - напряженияна выходах схем 9 и 10 совпадения; 13, -напряжение на выходе блака 12; 13, 1.внапряжения на выходах автогенератора 8;1.1 - напряжение на выходе выпрямителя 5,стабилизированный преобразователь постоянного напряжения содержит задающийгенератора 1 и двухтактный транзисторныйусилитель 2 мощности, подключенный силовым входом к входным выводам 3 стабилизированного преобразователя, силовым выходом через трансформатор 4, выпрямитель 5и фильтр 6 - к выходным выводам 7 стабилизированного преобразователя, а управляющими входами соединенный через авто-генератор 8 с выходами первого 9 и второго10 блоков совпадения. Первые входы блоков9 и 10 совпадения подключены к противофазным выходам делителя 11 частоты, авторые входы объединены и подключенык выходу блока 12 обратной связи, входомсоединенного с выходными выводами 7. Выход задающего генератораподключенк первому входу третьего блока 13 совпадения, второй вход блока 13 соединен с выходом блока 12 обратной связи, а выход -с входом делителя частоты, Блок 12 обратной связи состоит из блока 14 сравнения,делителя 15 выходного напряжения и источника6 опорного напряжения,Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения работает следующимобразом.Задающий генераторвырабатываетсигналы, поступающие через третью схему 13совпаденйя на делитель 11 частоты. Частотапосле делителя 11 частоты будет равна (т/К, где К - коэффициент деления частоты делителя 11 частоты. Далее импульсы поступают на первую и вторую схемы 9 и 10 совпадения. В связи с тем, что с выхода схемы 12 управления поступает разрешаю, щий сигнал, импульсы поступают после первой и второй схем 9 и 10 совпадения на синхронизирующие входы автогенератора 8.Таким образом,частота колебаний автогенератора 8 устанавливается равной т/К. После автогенератора управляющие импульсы (меандр) поступают на управляющие входы усилителя 2 мощности, на выходе которого возникает переменное напряжение, поступающее через трансформатор 4, выпрямитель 5 и фильтр 6 на выход устройства.При увеличении выходного напряжения выше установленной нормы (например, при увеличении входного напряжения) изменение выходного напряжения через делитель 15 выходного напряжения поступает на вход схемы 14 сравнения блока 12, вырабатывающей запрещающий сигнал для.схем 13, 9 и 10 совпадения. Делитель 11 частоты запоминает свое состояние, гене-. ратор 1 тактовых импульсов отключается 25 от делителя 11 частоты, а делитель 11 частоты отключается от синхронизирующих входов автогенератора 8 посредством схем 9 и 10 совпадения. Автогенератор 8 срываетсвои колебания, усилитель 2 мощности закрывается, напряжение. с его выхода перестает поступать на выход устройства. Реактивные элементы фильтра 6 начинают, разряжаясь, отдавать накопленную энергию иа выход устройства, напряжение иа выходе уменьшается. При достижении заданного уровня срабатывает схема блока 12 обрат-. ной связи и формируется разрешающий сигнал для схем,9, О, 3 совпадения, задающий генератор 1 подключается к делителю 1 частоты, а делитель 11 частоты - к синхронизирующим входам автогенерато ра 8, который начинает генерировать импульсы, включающие транзисторы усилителя 2 мощности. На выход устройства поступает напряжение с выхода фильтра 6. Причем делитель 11 частоты начинает счет не с нуля, а с ранее запомненного состояния, я авто- генератор 8 генерирует импульсы,продолжая прерванную последовательностЪ. Это . необходимо для того, чтобы не происходило магнитного накопления в сердечниках трансЧорматоров от каждой включающейся пачки . 0 импульсов. Делитель 1 частоты запоминает свое состояние и в дальнейшем продолжает прерванный счет, затем продолжается генерация импульсов без накопления магнитного состояния. Ошибка по накоплению равна 1 Лт по отношению к периоду автогенератора 8 ЦК 1 т. Таким образом, стабилизированный преобразователь работает по принципу срыва колебаний автогенератора 8 и генерации пачки импульсов, причем на выходе выпрямителя 6 присутствует импульсное напряжение со скважностью ц, а среднее напряжение - иа выходе 1 С-фильтра 6 (3 х гп с 1, где т - коэффициент трансформации трансформатора 4. Ошибка при поддержании выходного напряжения определяется точностью задания рабочей скважности с. Стабилизированный преобразователь может работать в двух режимах: релейном - свободно изменяющейся частоте генерации пачки импульсов - и в режиме синхронизации, когда блок 12 обратной связи дополнительно связан с генератором 11 тактовых импульсов. Тогда частота импульсного напряжения на выходе выпрямителя 6 несколько ниже частоты автогенератораК, но постоянна. Такое построение позволяет выбирать частоту преобразованияК с точки зрения минимума массы или габаритов усилителя мощности (трансформаторов, выпрямителей), независимо от частоты пачек импульсов. Напряжения на выходе авто- генератора 8 и иа выходе выпрямителя 6 в режиме стабилизации показаны на фиг, 2. Положительный эффект применения предложенного устройства заключается в том,что при любых переходных процессах длительность отдельных полупериодов управления не.может отличаться больше, чем напериод следования импульсов на выходезадающего генератора - , который можетСтбыть выбран достаточно малым. Таким образом, одностороннее насыщение трансформатора 4 практически йевозможно, что существенно повышает надежность стабилизированного преобразователя,Кроме того, предложенный стабилизированный преобразователь позволяет изменятьрежимы стабилизации в широких пределахизменения соотношения между выходнойчастотой задающего генератора 1, коэффициентом деления делителя 11 и частотойследования пачек импульсов, что в своюочередь позволяет. применять предложеннуюструктуру в различных типах преобразовательных устройств.Редактор Т. КугрышеваЗаказ 027/48ВНИИПпо3035, МФилиал ППП Составитель В; Цишевс Текред И. ВересТираж 874Государственного комитета елам изобретений и откры сква, Ж - 35, Раушская наб Патент, г. Ужгород, ул.иКорректор М. ШарошиПодписноеСССРйд. 4/5роектиая, 4