Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1781801 А 1 19) ЯЦ 02 М 7/217 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) С.Т,Дремов, Л,М.Попиль, П,Б.Карев и С,Б.Власов(56) Мкртчян Ж.А. Основы построения Уст. ройств электропитания ЭВМ. - МРадио и связь, 1990.Авдеев В.В. и др. Функциональные устройства систем электропитания наземной РЭА. - М.: Радио и связь, 1990, с.156, рис, 4.27, 4.28.Там же, с.156, рис.4,29.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение может быть использовано в качестве источника вторичного питания с расширенными функциональными возможностями и повышенным КПД. Устройство состоит из силового трансформатора 3, первичная обмотка которого соединена с источником питания, а вторичная, выполненная со средним выводом, соединена с силовыми транзисторами 4,5 по схеме выпрямления, Ограничительный элемент 8 включает дополнительный трансформатор 9, вторичная обмотка которого выполнена со средним выводом и соединена с дополнительным вентильным элементом 10 по схеме выпрямления, а его первичная обмотка средним выводом подключена к среднему выводувторичной обмотки силового трансформатора 3, а крайними выводами - к эмиттерам согласующих транзисторов 11, 12, коллекторы которых соединены с базами транзисторов 4.5, соответственно, а базы через токозадающие резисторы 13, 14 - с крайни- . Б ми выводами вторичной обмотки силового трансформатора 3, При этом, мощность ограничительного элемента 8 используется для формирования дополнительного выходного напряжения. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано припроектировании источников вторичногоэлектропитания.Известны полупроводниковые устройства, предназначенные для выпрямленияпеременного напряжения в постоянное.В одном из известных устройств дляснижения мощности рассеяния в качествевыпрямительных элементов используются 10диоды с барьером.Шотки. Недостатком такого выпрямительного устройства являетсянедостаточно высокий КПД из-за большогопадения напряжения на диодах.В другом известном выпрямительном 15устройстве более высокий КПД достигаетсяза счет использования в качестве выпрямительных элементов силовых транзисторов суправлением по цепи база-эмиттер с помощью напряжений вспомогательных обмоток. Недостатками данного устройстваявляются сложность схемного построения,т,к, содержатся вспомогательные обмотки,и узкая функциональная возможность, поскольку формируется только одно выходное 25:-напряжение.Из известных выпрямительных устройств наиболее близким по техническойсущности и принятым за прототий являетсяпреобразователь переменного напряжения 30в постоянное, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами дляподключения источника питания, а вторичная обмотка выполнена со средним выводом, образующим один из выходныхвыводов для подключения нагрузки, два силовых транзистора, коллекторы которыхобъединены в общую точку, образующуюдругой выходной вывод, а эмиттер каждого 40из которых соединен с соответствующимкрайним выводом вторичной обмотки силового трансформатора, и ограничительныйэлемент.Известный преобразователь переменного напряжения в постоянное прост всхемном выполнении из-за отсутствия вспомогательных обмоток, Однако известныйпреобразователь обладает узкой функциональной возможностью, т.к, имеется только 50один выходной канал, и недостаточно высоким КПД из-за мощности рассеяния ограничительного элемента,Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей с одновременным повышением КПД.Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем силовойтрансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для подключения источника питания, а вторичнаяобмотка выполнена со средним выводом,образующим один из ьыходных выводов дляподключения нагрузки, два силовых транзистора, коллекторы которых объединены вобщую точку, образующую другой выходнойвывод, а эмиттер каждого иэ которых соединен с соответствующим крайнйм выводомвторичной обмотки силового трансформатора, и ограничительный элемент, дополнительно введены два токозадающихрезистора и два согласующих транзистора,коллектор каждого из которых соединен сбазой соответствующего силового транзистора, а база через один из токозадающихрезисторов - с эмиттером того же силовоготранзистора, а ограничительный элементвыполнен в виде дополнительного трансФорматора, первичная обмотка которогосредним выводом соединена со среднимвыводом вторичной обмотки силовоготрансформатора, а крайними выводамиподключена к эмиттерам соответствующихсогласующих транзисторов, при этом вторичная обмотка дополнительного трансформатора соединена с дополнительнымивентильными элементами по схеме выпрямления, выход которой образует дополнительные выходные выводы для подключения нагрузки,Дополнительный трансформатор выполняет функцию ограничительного элемента и одновременно формируетдополнительное выходное напряжение,Проведенный анализ научно-технической и патентной литературы не выявил аналогичных технических решений,На фиг,1 приведена электрическая схема предлагаемого преобразователя переменного напряжения в постоянное, на фиг.2- вариант ее выполнения.Предлагаемый преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит входные выводы 1, 2 для подключенияисточника питания, силовой трансформатор,3, силовые выпрямительные транзисторы4,5, первый 6 и второй 7 выходные выводыдля подключения нагрузки, ограничительный элемент 8, включающий дополнительный трансформатор 9 и дополнительныевентильные элементы 10, а также согласующие транзисторы 11,12, токозадающие резисторы 13, 14 и дополнительные выходныевыводы 15, 16 для подключения нагрузки,Первичная обмотка силового трансформатора 3 соединена с выходными выводами1,2 для подключения источника питания,Коллекторы силовых выпрямительных транзисторов 4, 5 соединены с первым выход40 45 50 ным выводом 6 для подключения нагрузки, эмиттеры их соединены с крайними выводами вторичной обмотки силового трансформатора 3, средний вывод которой подключен ко второму выходному выводу 7, э базы через переходы коллектор-эмиттер соответствующих согласующих транзисторов 11, 12 соединены с крайними выводами первичной обмотки дополнительного трансформатора 9, средний вывод которой соединен со средним выводом вторичной обмотки силового трансформатора 3, а вторичная обмотка через дополнительные вентильные элементы 10, включенные по схеме выпрямления, подключена к дополнительным выходным выводам 15, 16 для подключения нагрузки, Базы согласующих транзисторов 11, 12 через токозадающие резисторы 13, 14 соединены с крайними выводами вторичной обмотки силового трансформатора 3. Предлагаемый преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом, 8 зависимости от полярности напряжения на вторичной обмотке силового трансформатора 3 отперт один из силовых выпрямительных транзисторов 4 или 5, При этом через согласующие транзисторы 11 или 12 и соответственно полуобмотки первичной обмотки дополнительного трансформатора 9 протекают базовые токи силовых выпрямительных транзисторов 4, 5. В результате на вторичной обмотке дополнительного трансформатора 9 формируется переменное напряжение, которое выпрямляется с помощью дополнительных вентильных элементов 10 и поступает на дополнительные выходные выводы 15, 16 для подключения нагрузки. В качестве дополнительных вентильных элементов 10 могут быть применены транзисторы, включенные по схеме синхронного выпрямителя (фиг.2), Напряжения выходных выводов 6, 7 и 15, 16 могут быть включены последовательно.Таким образом получен преобразователь переменного напряжения в постоянное, в котором мощность ограничительного элемента 8 используется для формирования дополнительного выходного напряжения, что обеспечивает расширение его функциоФ 5 10 15 20 25 30 35 нальных возможностей и одновременно повышает общий КПД.Экспериментальные исследования подтвердили работоспособность и положительные качества предлагаемого преобразователя переменного напряжения в постоянное. Ро сравнению с прототипом в предложенном преобразователе переменного напряжения в постоянное количество выходных напряжений увеличено в 2 раза и одновременно на 5; повышен КПД, Количество выходных напряжений может быть увеличено путем предусмотрения нескольких вторичных обмоток дополнительного трансформатора 9,Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными выводами для подключения источника питания, а вторичная обмотка выполнена со средним выводом, образующим один из выходных выводов для подключения нагрузки, два силовых транзистора, коллекторы которых объединены в общую точку, образующую другой выходной вывод, а эмиттер каждого из которых соединен с соответствующим крайним выводом вторичной обмотки силового трансформатора, и ограничительный элемент, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью расширения функциональных возможностей с одновременным повышением КПД, дополнительно введены два токозадающих резистора и два согласующих транзистора, коллектор каждого из которых соединен с базой соответствующего силового транзистора, а база через один иэ токозадающих резисторов - с эмиттером того же силового транзистора, а ограничительный элемент выполнен в виДе дополнительного трансформатора, первичная обмотка которого средним выводом соединена со средним выводом вторичной обмотки силового трансформатора, а крайними выводами подключена к эмиттерам соответствующих согласующих транзисторов, при этом вторичная обмотка дополнительного трансформатора соединена с дополнительными вентильными элементами по схеме выпрямления, выход которой образует дополнительные выходные выводы дляподключения нагрузки,1781801 Х. ца 2 едак орректор Н,Ту Заказ 4280 Тираж Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производстве здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 10 Составитель С.Дрем ехред М.Моргентал йи.