Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Н 02 М 3/335 УДАРСТ ДЕЛАМ ТЕНИЯ ЕЛЬСТВ экспериго элекина ПРЕО НАПР НЫЙ КОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Научно- иссл едовательски й иментальный институт автомобильнтрооборудования и автоприборов(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙРАЗОВАТЕЛЪ ПОСТОЯННОГОЖЕНИЯ ЯО 1203662 А(57) Изобретение позволяет повысить надежность получения постоянного стабильного напряжения за счет того, что в стабилизированный преобразователь, состоящий из последовательно соединенных самовозбуждающегося инвертора с выходным трансформатором (ВТ) и линейного стабилизатора (ЛС), вход которого зашунтирован первым конденсатором, а выход подключен к выходным клеммам, введены дополнительная обмотка ВТ, второй конденсатор и диод, причем положительный выход ЛС через диод соединен с концом дополнительной обмотки ВТ, начало которой соединено с концом вторичной обмотки ВТ, а второй конденсатор включен между обшей точкой обмоток и положительным выхо. дом ЛС. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования во вторичных источниках электропитания.Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности путем использования несимметричного режима работы самовозбуждающегося инвертора и облегченного режима работы регулирующего транзистора в стабилизаторе.На фиг. 1 приведена схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 -- диаграммы напряжений и токов в различных точках схемы; на фиг. 3 - стабилизированный преобразователь напряжения (второй вариант).Стабилизированный преобразователь (фиг. 1) содержит самовозбуждающийся двухтактный полумостовой ицвертор 1 с транзисторами 2 и 3, конденсатором 4, выходным трансфорлатором 5, имеощим первичную 6 и вторичную 7 обмотки. Нацало обмотки 7 через диод 8 подключено к положительному входу линейного стабилизатора 9, имеющего регулирующий транзистор 10, включенный между входом и выходом стабилизатора 9, и делитель 11 обратной связи, подк;к)ценный к выходным клеммам. Положительный выход линейного стабилизатора 9 подключен к выходной клемме и к концу дополнительной вторичной обмотки 12 через первьй диод 13. Начало обмогки 12 соединено с концом обмотки 7 с отрицательным входом и выходом стабилизатора 9 и с минусами конденсаторов 14 и 15, плюсы которых соответственно подключены к входу стабилизатора 9 и к его выходу.Дополнительные диоды 16 и 7 (фиг. 3) анодами соединены с отрицательными входом и выходом линейного стабилизатора 9, катод диода 16 через диод 8 соединен с положительным входом стабилизатора 9, а катод диода 17 через диод 13 соединен с положительным выводом стабилизатора 8, катоды дополнительных диодов 16 и 17 подключены к выводам вторичной обмотки 18 трансформатора 5.Стабилизированный конвертор работает следующим образом.Предположим, что внутренние сопротивления транзисторов 2 и 3 в открытом состоянии равны нулю, падение напряжения в обмотках 6, 7 и 12 трансформатора 5 и ца диодах 8 и 13 в проводящем состоянии также равны нулю и, кроме того, процесс колебаций в инверторс 1 - установивц ийся.На фиг. 2 изображены диаграммы: 1, - напряжение сети; Л 1 - разброс напряжения сети; )с - напряжение в первичной обмотке трансформатора 5; 1 в - ток через регулирующий транзистор.С момента 1 транзистор 3 открыт, а транзистор 2 закрыт. Напряжение в обмотке 6 равно разности напряжений питания и ца конденсаторе 4, пересчитаниое к вторичной обмотке 7, и поступает на вход стабили 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 С момента сс открыт транзистор 2 и, вследствие того, что напряжение на конденсаторе 4 неизменно, время входа в насыщение сердечника (1 15) остается равным временем 1.1; и, следовательно. плоцади импульсов остаются равными во всем диапазоне изменения входного напряжения. В случае воздействия помехи от сети в любой из промежутков времени, ког;а открыт транзистор 3, изменяется длительность положительного импульса, пропорционально площади помехи и, таким образом, она оседает, пересчитанная по вторичной обмотке 7, на транзисторе 10. В случае, если помехи воздействует в промежутках времени, когда затора 9. Делитель 1 обратной связи настроен на требуемое выходное напряжение, разность напряжений на входе стабилизатора 9 и на выходе надает на регулируощем транзисторе 10, при этом ток, протекающий через этот транзистор, равен току нагрузки.Напряжение на конденсаторе 15 равно напряжению на выходе. В момент 1; сердечник трансформатора 5 входит в режим насыщения, в результате происходит переплюсовка напряжений во всех обмотках трансформатора инвертора 1, при этом транзистор 2 открыт, транзистор 3 - закрыт. Напряжение в обмотке 6 равно напряжению на конденсаторе 4, Это напряжение, пересчитанное к вторичной обмотке 12, равно ггапрлжению ца конденсаторе5, которое равно напряжению ца нагрузке1. При этом транзистор 10 закрывается и ток через него не протекает, Конденсатор 4 подк к)чец к обмотке 6 через транзистор 2 до момента времени 1 в, когда сердечник трансформатора 5 снова входит в насыщение и це происходит переплюсовки напряжений в обмотках трансформатора инвертора 1. Далее процесс повторяется. Расо ждения справедливы в случае, если емкости конденсаторов 4 и 5 достаточно велики, т. с. напряжение ца них за один период остается на одном уровне.Площади положительных импульсов равны лосцадял отрицательных илугьсов напряжения в ослсотках. Если напряжение питания на входе инвертора увеличилось на вс.личину ЛИ, при этом, транзистор 3 открыт, и транзистор 2 закрыт (момент времени .). Ввиду того, цто емкость конденсатора 4 достаточно большая, напряжение на нем неизменно, тогда амплитуда напряжения на обмотке 6 возрастает на величину ЛБ следовате ьцо. время намагничивания сердечника 5 до состояния насыщения уменьпается пропорционально увеличению амплитуды напряжения (5), соответственно уменьшается время открытого состояния транзистора 1 О и увеличивается падение напряжения на нем, так как напряжение на конденсаторе 15 также осгается неизменным.открыт транзистор 2, ее влияние на качество выходного напряжения равно нулю.В реальной схеме падения напряжений на элементах 2, 3, 6 - 8, 12 и 13 тем больше, чем больший ток протекает по ним. Поэтому при изменении нагрузоч ного тока 1 д изменяются соотношения напряжений в элементах 4 и 5 таким образом, что напряжение на нагрузке остается постоянным с заданной степенью точности.Два дополнительных диода 16 и 17, 10 подключенные к одной выходной обмотке 18, вместо обмоток 7 и 12 (фиг. 3), обеспечивают более высокий коэффициент использования трансформатора 5 инвертора 1 и более высокую технологичность трансформатора. При этом физика процессов, происходящих в схеме, остается прежней.формула изобретения1. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий подключенный входом к входным выводам двухтактный полумостовой самовозбуждающийся инвертор, вторичная обмотка выходного трансформатора которого своим каналом соединена через диод со стабили затором напряжения, вход которого зашунтирован первым конденсатором, а положительный выходной вывод соединен с первой выходной клеммой, отрицательный вывод стабилизатора напряжения соединен с второй выходной клеммой и концом вторичной обмотки выходного трансформатора, отличаюцийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в него введены дополнительная обмотка выходного трансформатора, конденсатор и диод, стабилизатор напряжения выполнен линейным, а егоположительный выходной вывод через дополнительный диод соединен с концом дополнительной обмотки, причем начало этой обмотки соединено с концом вторичной обмотки выходного трансформатора, а дополнительный конденсатор включен между общей точкой обмоток и положительным выходным выводом стабилизатора напряжения.2. Преобразователь по п. 1, отличаюиийся тем, что, в него введены второй и третий дополнительные диоды, аноды которых соединены с отрицательным выводом стабилизатора напряжения, катод второго дополнительного диода соединен с началом, а катод третьего дополнительного диода - с концом вторичной обмотки выходного трансформатора, причем анод первого дополнительного диода соединен с катодом третьего дополнительного диода.1203662 гено ль Е. ФиВерес Редак Заказ макс Омин 0 пИ. Дербак8/59ВНИИПпо13035, МФилиал ППП Составит Техред И.Тираж 63 Государстве лам изобрет ква, Ж - 35 Патент, г. ного ко ений и Раушск Ужгород Корректор Подписноеитета СССРоткрытий я н аб., д. 4/5 ул. Проектна