Однотактный стабилизированный преобразователь напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 05 Р 1/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(21) 3573620 (22) 07.04.8 (46) 23.07.8 (72) М.А,Нап и А,С.Толст (53) 621. 316 (56) 1. Авто В 775839, кл2. "Элект с43-51. 249 27А.И,Рогово 4. Бюл ольнов ихин ,722.1 рскоеН 02 роника 088 етельство СССР(54) (57) ОДНОТАКТНЬЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ,содержащий ключевой транзистор, коллектор которого через первичнуюобмотку выходного трансформатораподключен к положительной входнойшине, база через дополнительную обмотку выходного трансформатора, параллельно которой подключены силовыевыводы управляющего транзистора под-.соединена к отрицательной входнойшине, а его эмиттер соединен с первым выводом первого резистора, базауправляющего транзистора подключена через второй резистор к эмиттеру ключевого транзистора, а также источник опорного напряжения и выпрямитель, подключенный входом к вторичной обмотке выходного трансформатора, а выходом - к выходным шинам, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения температурной стабильности с одновременным повышением надежности, в него введены компаратор, токовый и переходной трансформаторы и диод, причем .источник опорного напрякения подключен к первому входу компаратора, второй вход которого через вторичную обмотку токового трансформатора подключен к выходу выпрямитео ля, выход компаратора подключен к первичной обмотке переходного трансформатора, вторичная обмотка которо- Св го подключена через диод между базой и эмиттером управляющего транзистора, р первичная обмотка токового трансформатора подключена между отрицательной входной шиной и вторым выводом пер- (ы,вого резистора. ваа(1 11044Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов качестве источника вторичногоэлектропитания радиоэлектронной ап- .паратуры.5Известен однотактный стабилизированный преобразователь напряжения,содержащий ключевой транзистор,коллектор-эмиттерный переход которого через первичную обмотку выходного трансформатора подключен к входным выводам, база связана с выходомусилителя обратной связи, один входкоторого подключен к источникуопорного напряжения, а другой входчерез диод связан с одной из обмотоквыходного трансформатора Г 1 3Недостатками данного устройстваявляются наличие гальванической связи между входными и выходными вывода- ,ми, необходимость дополнительногонапряжения для питания элементовобратной связи, низкая надежностьустройства, обусловленная отсутствием цепей ограничения тока ключевоготранзистора. Кроме того, недостатком данного устройства является температурная нестабильность выходного.напряжения, обусловленная температурными дрейфами элементов линейной30обратной связи,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому изобретению является однотактный стабилизированный преобразователь напряжения,содержащий ключевой транзистор, коллектор которого через первичнуюобмотку выходного трансформатора подключен к положительной входной шине,база через дополнительную обмоткувыходного трансформатора, парал 40дельно которой подключен эмиттерколлекторный переход управляющеготранзистора подсоединена к отрицательной входной шине, а эмиттер - кпервому резистору, база управляюще 45го транзистора подключена через второй резистор к эмиттеру ключевоготранзистора, а также источник опорного напряжения и выпрямитель, подключенный к вторичной обмотке выход"ного транформатора. Цепь обратнойсвязи состоит из схемы сравнения,оптрона, вспомогательного выпрямителя и третьего резистора 21.К недостаткам известного устройства следует отнести низкую температурную стабильность выходного напряжения, обусловленную тем, что при4 90 2изменении температуры изменяется как величинапорога открывания управляющего транзистора, так и коэффициент передачи оптрона и напряжения вспомогательного выпрямителя, что приводит к изменению напряжения обратной связй, и низкую надежность, обусловленную тем, что при включении преобразователя, когда напряжение на базе управляющего транзистора мало, ток ключевого транзистора нарастает до величины, в несколько раз превышающий ток в установившемся режиме.Целью изобретения является повышение температурной стабильности с одновременным повышением надежности. Поставленная цель достигается тем, что в однотактный стабилизированный преобразователь напряжения, содержаний ключевой транзистор, коллектор которого через первичную обмотку выходного трансформатора подключен к положительной входной шине, база через дополнительную обмотку выходного трансформатора, параллельно которой подключены силовые выводы управляющего транзистора, подсоединена к отрицательной входной шине, а его эмиттер соединен с первым выво" дом первого резистора, база управляющего транзистора подключена через второй резистор к эмиттеру ключевого транзистора, а также источник опорного напряжения и выпрямитель, подключенный входом к вторичной обмотке выходного трансформатора, а выходом - к выходным шинам, введены компаратор, токовый и переходной трансформаторы и диод, причем источник опорного напряжения подключен к первому входу компаратора, вто. рой вход которого через вторичную обмотку токового трансформатора подключен к выходу выпрямителя, выход компаратора подключен к первичной обмотке переходного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена через диод между базой и эмиттером управляющего транзистора, первичная обмотка токового транс форматора подключена между отрица" тельной входной шиной и вторым выводом первого резистора.На чертеже представлена схема однотактного стабилизированного преобразователя напряжения.3 11Стабилизированный преобразователь напряжения состоит из ключевого транзистора 1, выходного трансформатора 2, управляющего транзистора 3, первого резистора 4, второго резистора 5, источника 6 опорного напря- жения, выпрямителя 7, компаратора 8, токового трансформатора 9, переходного трансформатора 10, диода 11.Ключевой транзистор 1 коллектором через первичную обмотку выходного трансформатора 2 подключен к положительной входной шине, его база через дополнительную обмотку выходного трансформатора 2, параллельно которой подключен эмиттер-коллекторный переход управляющего транзистора 3, подсоединена к отрицательной входной шине, а его эмиттер соединен с первым выводом первого резистора 4.База управляющего транзистора 3 подключена через второй резистор 5 к эмиттеру ключевого транзистора 1. Выпрямитель 7 входом соединен с вторичной обмоткой выходного трансформатора 2, а выходом подключен к выходным шинам, Компаратор 8 первым входом подключен к источнику 6 опорного напряжения, вторым входом через вторичную обмотку токового трансформатора 9 соединен с выходом выпрямителя 7, а выходом подключен к первичной обмотке переходного трансформатора 10, вторичная обмотка которого через диод 11 подсоединена между " базой и эмиттером управляющего транзистора 3, Первичная обмотка токового трансформатора 9 включена между отрицательной входной шиной и вторым выводом первого резистора 4.Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом.На первый вход компаратора 8 подается напряжение от источника 6 опорного напряжения, На втором входе компаратора 8 на интервале им" 04490 4пульса суммируются пилообразноенапряжение вторичной обмотки токового трансформатора 9, пропорциональное току ключевого транзистора 1, ивыходное напряжение от выпрямителя 7.При равенстве напряжений на входахкомпаратора 8 появляется импульснапряжения на его выходе. Этот импульс передается через переходной 10 трансформатор О и диод 11 на. базууправляющего транзистора 3 и переводит его в состояние насыщения,прекратив тем самым рост тока в ключевом транзисторе 1. Происходитбыстрое запирание ключевого транзистора 1. Энергия, запасенная в магнитном поле трансформатора 2, черезвыпрямитель 7 подается в нагрузку.При прекращении подачи тока черезвыпрямитель 7 в момент появлениясвободных колебаний в обмотках выходного трансформатора 2 происходиточередное открывание ключевоготранзистора.25 Таким образом, в зависимости отизменения величины выходного напряжения будет изменяться и длительность нахождения ключевого транзистора 1 в режиме насыщения, т.е. осуществится стабилизация выходногонапряжения. Введение компаратора, токовогои переходных трансформаторов и связей между ниии позволяет устранить 35температурную нестабильность выходного напряжения, сохранив такие параметры известного устройства, как гальваническая развязка между вхо дом и выходом, высокии коэффициентстабилизации. Одновременно наличие,импульсного управляющего напряженияобратной связи позволяет использовать управляющий транзистор в качест ве элемента токовой защиты, что повышает надежность устройства."Патент", г.узгород, ул.Проектная, 4 лиал Го суда о дела ква, Ж рам 842ственного киэобретений35, Раушска Подписномитета СССРи открытийнаб., д. 4/5