Регулируемый преобразователь напряжения

(д 1 4 Н С 2 М 3/335 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ(56) Авторское свидетельство СССРВ 684693, кл. Н 02 И 3/335, 1977,Авторское свидетельство СССРМф 743138, кл. Н 02 М 3/335, 1978,1 Иило В. Л. Линейные интегральныесхемы. - М.: Советское радио, 1979,рис. 4,25,(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИИ 801220074 А(57) Изобретение позволяет улучшитьмассогабаритиые характеристики регу-,лируемого преобразователя напряжения. Это достигается тем, что в схему введены транзистор 29 н резисторы19, 32, 33. При этом силовой трансформатор 3 конвертора снабжен первичной.20 и вторичной 24 обмотками обратнойсвязи. Сигнал, вырабатываемый цепьйобратной связи, выполненной на пороговом узле 6, делителе 13, источникеопорного напряжения 15 и генераторе14 пилообразного напряжения, подаетсяна обмотку 20. Введенные элементы122004 50 2530 40 позволяют построить цель обратнойсвязи через силовой трансформаторс регулированием коэффициента заполнения импульсов в каждом периоде.Это позволяет создать регулируемый Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.Цель изобретения - улучшение массогабаритных характеристик устройства.На фиг, 1 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, где а - напряжение на выходе тактового генератора, б - напряжение на первом и втором входах порогового узла, в - напряжение на дросселе, г - напряжение на входе фильтра.Регулируемый преобразователь напряжения содержит конвертор 1, .состоящийиз силового транзистора 2, силового трансформатора 3, выпрямителя 4, фильтра 5, пороговый узел 6, состоящий из операционного. усилителя 7, нагруженного через резистор 8 на базу выходного транзистора 9, в цени эмиттера которого включен резистор 10, первый 11 и второй 12 входы порогово. го узла 6 соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя 7.Первый вход 11 порогового узла 6 подключен к делителю 13 обратной связи, подсоединенному к выходным выводам устройства и резистору 1 О, второй вход 12 - к генератору 14 пилообразного напряжения и источнику 15 опорного напряжения, состоящему из опор" ного стабилитрона 16 с подключенными к нему резистором 17, ограничивающим выходной ток от источника Е 1, и выходным резистором 18.Выходной транзистор 9 порогового узла 6 коллектором подключен к параллельно соединенным цепочке иэ первого дополнительного резистора 19 и первичной обмотки 20 обратной связи, дросселя 21 и цепочке из двух конденсаторов 22 и 23, причем общая точка преобразователь напряжения с гальва. нически развязанным входом выходом без применения специальных элементов гальванической развязки. 2 ил,конденсаторов 22 и 23 соединена сэмиттером выходного транзистора 9.Вторичная обмотка 24 обратной связиодним выходом, через выпрямитель 25с фильтром 26 и делитель из резисторов 27 и 28, а другим выводом черездополнительный транзистор 29 соединена с входом транзистора 30, выход которого подключен к управляющему входу тактового генератора 31. Выход так"тового генератора 31 через второй дополнительный резистор 32 подключен квходу дополнительного транзистора 29и через третий дополнительный резистор 33 - к управляющему входу конвертора . Тактовый генератор 31 состоит из операционного усилителя 34, инвертирующий вход которого подключен к де 20 лителю 35, соединенному через диод 36 с выходом операционного усилителя 34 и выходом тактового генератора, а неинвертирующий вход соединен с делителем 37, подключенным через конденсатор 38 к выходу операционного усилителя 34 и через резистор 39 - с управляющим входом, который через резистор 40 соединен с источником Е 2. (Источником напряжения Е 1 может служить выходное напряжение устройства,а Е 2 - входное напряжение),Генератор 14 пилообразного напряжения может быть выполнен по известнымсхемам,Устройство работает следующим образом.В установившемся режиме работы напервый вход 11 порогового узла 6 подается напряжение обратной связи(фиг. 25), снимаемое с делителя 13,а йа второй вход 12 - сумма напряженийисточника 15 опорного напряжения и генератора 14 пилообразного напряжения.В пороговом узле б происходит сравнение этих напряжений (фиг. 26) и в течение времени, когда1-1 оп Нпи 0 ос 1где Б, - напряжение опорного генератора;Б- амплитуда пилообразногонапряжения;напряжение обратной связи,на выходе операционного усилителя 7появляется отрицательное напряжение,выходной транзистор 9 открывается, ив контуре, состоящем из дросселя 21и конденсаторов 22 и 23, возникаютвысокочастотные колебания (фиг, 2),Работа остальной части устройстварассматривается в двух этапах,На первом этапе (С,-й , фиг. 2)этапе Формирования конвертором паузы, тактовый генератор в течение времени перезаряда конденсатора 38 Формирует отрицательное напряжение(фиг, 2 д), которым транзистор 2 конвертора 1 закрывается, а дополнительный транзистор 29 открывается. Импульсы обратной связи с дросселя 21(Фиг. 3) через первичную 20 и вторичную 24 обмотки обратной связи поступают на выпрямитель 25 (фиг, 2 г)с фильтром 26, где выпрямляется (пунктирная линия на фиг, 2 г) и поступают через токоограничивающий резистор 27 на вход транзистора 30. Последний, изменяя напряжение на неинвертирующем входе операционного усилителя Зч тактового генератора 31,меняет время перезаряда конденсатора38, изменяя таким образом длину паузы и, соответственно, коэффициентзаполнения импульсов конвертора 1 дозначения, обеспечивающего стабилизацию выходного напряжения преобразователя,На втором этапе ( -з, Фиг, 2)этапе формирования конверторомимпульса тактовый генератор 31 по окончании переэаряда конденсатора 38 формирует положительный импульс, длительность которого определяется емкостьюконденсатора 38 и сопротивлением потенциометра. Этот положительный импульс закрывает дополнительный транзистор 29 с целью защиты выпрямителя25 и транзистора 30 от мощных импульсов в трансформаторе 3 (Фиг, 2 г) иоткрывает транзистор 2 конвертора 1.Выпрямитель ч конвертора 1 открывается, входное сопротивление Фильтра 5 невелико, поэтому все напряжение импульсов обратной связи падаетна дополнительном резисторе 19, не 20074 4влияя на величину пульсаций преобразователя. Наличие в Фильтре 5 индуктивности дополнительно гарантирует непрохождение на выход высокочастотных импульсов обратной связи.Таким образом, построение цепиобратной "вязи через силовой трансформатор с регулированием коэффициен.та заполнения импульсов в каждом пе- О риоде позволяет создать регулируемыйпреобразователь напряжения с гальванически развязанным входом и выходом без применения специальных элементов гальванической развязки.15 Формула изобретения Регулируемый преобразователь напряжения, содержащий транзистор, с силовым трансформатором, пороговый узел, один вход которого соединен с делителем напряжения обратной связи, подсоединенным к выходным выводам, другой - с источником опорного на пряжения и генератором пилообразного напряжения, а выходной транзистор порогового узла коллектором соединен с дросселем, параллельно которому подсоединена цепочка из двух последо- ЗО вательно соединенных конденсаторов,эмиттером общей точкой этих конденсаторов и через резистор - с одним из выходных выводов, первый транзистор, база которого соединена с выпрякителем и фильтром, коллектор соединен с управляющим входом тактовогогенератора, а эмиттер - с одним извходных выводов, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик,в него введены дополнительные второйтранзистор, первый, второй и третийрезисторы, а силовой трансформаторконвертора снабжен первичной и вторичной обмотками обратной связи, приэтом первичная обмотка обратной связи подсоединена через первый дополнительный резистор параллельно дросселю, вторичная обмотка обратной связи 50одним выводом подсоединена к входувыпрямителя, другим выводом - к коллектору второго транзистора, эмиттеркоторого соединен с эмиттером первоготранзистора, а база через второй дополнительный .резистор - с выходом так.тового генератора, подсоединенногочерез третий дополнительный резисторк управляющему входу конвертора.1220074 Составитель С. ЗоткГунько Техред В.Кадар Редакт ктор Л. Заказ 302 д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпринтие г. Ужгород, ул ктн Тираж б 31НИИПИ Государственногпо делам изобретений35, Москва, Ж, Рауш Подписно комитета открыти кая наб.