Импульсный блок питания

. ;-; сф ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специальное конструкторское бюро телевизионной аппаратуры Симферопольского производственного объединения "Фотон"(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в блоке питания телевизионного приемника; Пелью изобретения является повьппение надежностиустройства путем обеспечения защиты от повьппения выходного напряжения.Стабилизация выходного напряженияосуществляется путем регулированияэнергии, накопленной в магнитномполе трансформатора в течение фазыпроводимости ключевого транзистора1 однотактного самовозбуждающегосягенератора. Это обеспечивается управлением.моментом включения тиристора5 при помощи блока 12 регулированиярезистора 4. При повышении выходногонапряжения увеличивается напряжениена конденсаторе 14. Это приводит кувеличению напряжения 11 прикладываемому к стабилитрону 15. Когда напряжение 0 превьппает напряжение .пробоя стабилитрона 15, он начинаетпроводить ток в течение фазы проводимости транзистора 1. Генерациясрывается. Процесс повторяется циклически. 3 ил.Е 1 = Ппэ + Ци1 12692Изобретение. относится к электротехнике и может быть использовано,например, в блоке питания телевизионного приемника.Цель изобретения - повышение надежности устройства путем обеспечения защиты от повышения выходного нанапряжения.На фиг.1 приведена электрическаясхема импульсного блока питания; нафиг.2 - временные диаграммы сигналовв соответствующих точках схемы врежиме стабилизации на фиг,3 - временные диаграммы сигналов в случаевыхода из строя блока регулирования.Импульсный блок питания содержитключевой транзистор 1, коллектор которого через коллекторную обмотку 2соединен с плюсом выпрямителя 3 питания, а эмиттер через резистор 4 - 2 Ос минусом выпрямителя 3 питания, выключательтока, выполненный на тиристоре5, анод которого соединен с конденсатором 6 блокировки ключевого транзистора, другой конец которого соединен с базой ключевого транзистора 1, а катод - с минусом выпрямителя 3 питания. Начало обмотки 7 воз-буждения связано через последовательно аоединенные резистор 8 и параллельную цепочку 9 с эмиттером клю. -чевого транзистора 1, а конец - сбазой ключевого транзистора 1. Конденсатор 6 связан через диод 10 собмоткой 7 возбуждения,Начало обмотки 11 управления связано со схемой 12 регулирования а конец - с эмиттером ключевого транзистора 1, Выход блока 12 регулирования соединен с управляющим Электродом тиристора 5. Отрицательное напряжение блокировки тиристора 5 подается на его упРавляющий электрод через резистор,13 с конденсатора 14 блокировки тиристора, другой конец 45 которого подключен к эмиттеру ключевого транзистора 1, Конденсатор 14 заряжается от напряжения на обмотке 7 возбуждения через стабилитрон 15, анод которого подключен к конденсатору 14, а катод - к базе ключевого транзистора 1. Напряжение с резистора 4, пропорциональное коллекторному току ключевого транзистора 1, подается на управляющий электрод тиристора 5 через резистор 16. Обмотка 17 нагрузки гальванически изолирована от сети и соединена с выпрямителем 3 218. Обмотки 7, 11, 2, 17 связаны между собой магнитной связью. Запускгенератора осуществляется через резистор 19, один конец которого г,одключен к плюсу выпрямителя 3, ч другой - к базе ключевого транзистора 1 импульсного преобразователя 20напряжения.Устройство работает следующим образом,Выпрямленное напряжение сети через выпрямитель 3 подается на однотактный самовозбуждающийся генератор на ключевом транзисторе 1. Стабилизация выходного напряжения осуществляется путем регулирования энергии, накопленной в магнитном полетрансформатора в течение фазы проводимости ключевого транзистора 1. Этообеспечивается управлением моментомвключения тиристора 5 при помощи блока 12 регулирования и резистора 4,состояние которых зависит от величины выходного напряжения и от протекающего через ключевой транзистор 1тока, При включении тиристора 5 заряженный конденсатор 6 подключаетсямежду базой и эмиттером ключевоготранзистораминусом к его базе,обеспечивая надежное выключение генератора, При этом наступает фаза обратного хода, когда накопленная в .магнитном поле трансформатора энергия в течение фазы проводимости ключевого транзистора 1 обеспечиваетзаряд емкостей выпрямителей нагрузКИОтрицательное напряжение на конденсаторе 14 служит напряжением блокировки тиристора 5 и противодействует положительному напряжению, поступающему на управляющий электродтиристора 5 со схемы 2 регулирования и с резистора 4, вплоть до достижения напряжения включения тиристора 5.Конденсатор 14 заряжается черезстабилитрон 15 (который в данномпроцессе работает как выпрямитель)течение фазы обратного хода отрицательным импульсом напряжения, возникающим на обмотке 7. Очевидно,что врежиме стабилизации выходных напряжений последнее на конденсаторе 14также стабилизировано.К стабилитрону 15 в течение фазыпроводимости приложено напряжениекировки транзистора 1, происходитповторный запуск генератора и в схеме возникают колебания. При этом выходные напряжения и напряжения на конденсаторах 14 и 6 начинают возрастать,и как только напряжение на конденсаторе 14 станет достаточно для пробоя стабилитрона 15, колебания снова срываются, т.е, процесс повторяется.Таким образом, выбирая стабилитрон 15 с определенным напряжениемпробоя, можно ограничить выходные напряжения блока питания на уровне 1 О 2 ОБ вышее, чем номинальные,Временные зависимости напряженийна базе кЛючевого транзистора 1, наконденсаторах 14 и 6 и на фильтре выпрямителя 18 нагрузки в случае отка-.:за блока регулирования приведены нафиг,З, На интервале О-г. генераторработает и напряжения на выходе выпрямителя 18 и на конденсаторах 14и 6 растут. На интервале й, - генератор выключен, происходит разряд .конденсатора 14. На интервале С-генератор выключен, происходит разрядконденсатора 6. Если вместо резистора 19 запуска использовать узел одноразового запуска, тб в этом случаепри отказе блока регулирования произойдет выключение блока питания. Формула изобретения Импульсный блок питания, содержащий выпрямитель питания, выход которого соединен с импульсным преобразователем напряжения, выполненннм в виде трансформатора с обмотками возбуждения управления, коллекторной обмоткой и обмоткой нагрузки, клтпчевого транзистора, эмиттер котоРого через первый резистор соединен с катодом тиристора и отрицательным полюсом выпрямителя питания через второй резистор и первый конденсатор, шунтированный первым и вторым встречно- параллельно включенными диодами, со" единен с анодом третьего диода и началом обмотки возбуждения, через третий резистор подключен к управляющему электроду тиристора, соединенному с выходом блока регулирования и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого через конденсатор блокировки тиристора подключен к эмиттеру ключевого транзистора и первому входному выводу блока регулирования, второй входной 3 12692234где Б, - напряжение, приложенное кстабилитрону 15;О , - напряжение между базой иэмиттером ключевого транзистора;Б - напряжение на конденсато 14ре 14.На фиг.2 показана временная зависимость напряжений в режиме стабилизации, где 0 - й - интервал фазыпроводимости, а ,- интервал обратного хода.В случае выхода из строя блока 12регулирования, когда положительноенапряжение с него на управляющий15электрод тиристора 5 не поступает,момент включения тиристора 5 наступает гораздо позже.Соответственно увеличивается длительность фазы проводимости ключевого транзистора 1,и, как следствие,запасенная энергия магнитного поляобмотки 2. Это приводит к росту выходных напряжений,в том числе и наконденсаторе 14. Увеличение напряжения на конденсаторе 14 приводит кувеличению напряжения О, , прикладываемого к стабилитрону 15, и когдаО, превышает напряжение пробоя стабилитрона 15, он начинает проводитьв течение фазы проводимости транзистора 1, отводя части тока возбуждения базы транзистора 1. Наступает момент, когда поступающего к базеключевого транзистора 1 тока возбуждения становится недостаточно длявыполнения условий самовозбуждения генератора и происходит срывколебаний генератора. Конденсатор 14начинает разряжаться с постояннойвремени, определяемой сопротивлением резистора 8 и величиной емкостиконденсатора 14. Пока ток разрядаконденсатора 14 протекает через стабилитрон 15,ключевой транзистор 1надежно заблокированотрицательным 45напряжением на конденсаторе 14 и запуска генератора не происходит. Кактолько конденсатор 4 разрядится, генератор пытается запуститься снова,однако в первом же цикле запуска. 50включается тиристор 5 и напряжениена конденсаторе 6 надежно блокируеттранзистор 1. Колебания не возникают и через открытый тиристор 5 происходит апериодический разряд конденсатора 6.Как только напряжение на конденсаторе 6 станет недостаточным для бло3 ,1269223 вывод которого через обмотку управления соединен с эмиттером ключевого транзистора, коллектор которого через коллекторную ббмотку подключен к положительному полюсу выпрямителя питания, через пятый резистор соеди" ненному с базой ключевого транзистора, через конденсатор блокировки ключевого транзистора подключенной к аноду тиристора и катоду третьего диода, о т л и ч а ю,щ и й с я тем, что, с целью повышения его надежности путем обеспечения защиты от повышения выходного напряжения, в него введен стабйлитрон, анод которого . подключен к второму выводу четвертого резистора, а катод - к базе ключевого транзистора. г.2 1 В Составитель О.МещеряковаРедактор С.Пекарь Техред Л.Олейник С. Шекма о р 44/56 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, Ж12 одписн аказ ета ССС нного к тений и открытий 35, Раушская наб., д. Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная