Преобразователь-стабилизатор постоянного напряжения

(11) 491941 Союз Советских Социалистических Республик. Кл. С 051 1 с присоединением заявки Ме3) Приоритетпубликовапо 15,11.75. Бюллетень Ъоата опубликования описания 06,02.76Совета Министров СССло делам изобретенийи открытий 21.316.722,1088,8)(72) Автор изобретения Раинч 1) Заявител ЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь-СТАБИЛ ИЗАТОР ПОСТОЯ Н НОГ НАПРЯЖЕН ИЯ 2 Изобретение относится к области электротехники.Известны преобразователи-стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие задающий генератор с управляющей и запирающей обмотками, двухтактный усилитель мощности, транзисторный ключ, широтно-импульсный модулятор, силовой и вспомогательный выпрямители, Недостатком таких преобразователей- стабилизаторов является то, что при запертом 10 ключе, когда ток в базовых цепях транзисторов усилителя мощности отсутствует и нет падения напряжения на базовых сопротивлениях, к базам транзисторов прикладывается удвоенное напряжение, т. е. напряжение обеих поло вин управляющей обмотки. Кроме того, включение регулирующего транзистора в цепь управления транзисторами усилителя мощности приводит к снижению к.п.д. преобразователя- стабилизатора. 20Для снижения напряжения на базах транзисторов усилителя мощности и повышения к,п.д, преобразователя-стабилизатора в предлагаемом преобразователе-стабилизаторе транзисторный ключ включен между общей точкой эмиттеров транзисторов усилителя мощности и средним выводом запирающей обмотки трансформатора задающего генератора, крайние выводы которой подключены к базам транзисторов усилителя мощности через диоды. При таком подключении обратное напряжение на базах транзисторов усилителя мощности не удваивается.На фиг. 1 изображена принципиальная схема описываемого преобразователя-стабцлцза тора; на фиг. 2 - графики напряжений на его элементах.Преобразователь-стабилизатор содержит задающий генератор 1 с выходными обмотками: управляющей 2 - 3 со средним выходом 4, подключенной через резисторы 5 ц 6 ко входу транзисторов 7 и 8 усилителя мощности, и запирающей 9 - 10 со средним выводом 11, подключенной к тем же точкам через диоды 12 и 13. Напряжения этих обмоток подводятся ко входу усилителя мощности в противофазе. Ко вторичным обмоткам выходного трансформатора 14 подключены выпрямитель 15 обратной связи и силовой выпрямитель 16. Для сглаживания пульсаций напряженця служат фильтры 17 - 20. Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) содержит составной регулирующий транзистор - ключ 21. включенный в средний вывод 11 запирающей обмотки 9 - 10.Усилитель постоянного тока (УПТ) со схемой сравнения включает в себя транзистор 22, коллекторную нагрузку - резистор 23, источник опорного напряжения - стабцлцтроц 24, делитель напряжения - переменный резистор 25 ц резистор 26 в цепц эмцттера. Генераторпилообразного напряжения, состоящий из мостового выпрямителя 27, конденсатора 28 и делцтслч ца резисторах 29 ц 30, подключен входом к трацсформат 01)у зада 10 щсго геце 1 затОра 1, а выходом к эмцттеру транзистора 22 УГ 1 Т и базе модулирующего транзистора 31. Двухполупериодцый выпрямитель 32, 33 через резистор 34 подсоединен к базе ключа 21,Преобразог,атель-стабилизатор работает следующим образом.Открытому состоянию ключа 2 (напряжение У на фиг. 2) соответствует закрытое состояние транзисторов 7 и 8, так как на их базы подается запирающий потенциал от обмотки 9 - 10. В данной схеме запирающий импульс прикладывается непосредственно к базам транзисторов, что способствует более полному их запираншо, а следовательно, уменьшению потерь. Тр анзистор цый ключ упр авляется модулирующим транзистором 31 1 напряжение У ца фиг. 2), работающим на удвоенной частоте задающего генератора, На входе этого транзистора 1 па участке эмпттер - база) сравниваются два напряжения - пилообразное У, снимаемое с резистора 30 генератора пилообразного напряжения, и постоянное напряжение коллектора транзистора 22 - У В момент времени, когда Уп) У к базе относительно эмиттера прикладывается отрицательное напряжение и транзистор открыт, и наоборот, при У( У,. к базе прикладывается положительное напряжение и транзистор закрыт, Открытому состоянию транзистора 31 соответствует закрытое состояние ключа 21, так как к его базам непосредственно и через диод 35 прикладывается положительное напряжение, равное падению напряжения на резисторе 23.При закрытом состоянии транзистора 31 к базе транзистора 21 прикладывается отрицательное напряжение от выпрямителя 32, 33 через резистор 34, Так как пилообразное напряжение формируется из прямоугольных импульсов задающего генератора, то после выпрямления при помощи мостового выпрямителя 27 его частота равна удвоенной частоте задающего генератора. Таким образом, частота работы ключа в данной схеме находится встрогом соответствии с частотой задающегогенератора,Напряжение обратной связи, снимаемое свыпрямителя 15, подается на вход схемы сравнения и УПТ, При изменении напряжения обратной связи изменяется напряжение на коллекторе транзистора 22, Это приводит к изме 10 нению соотношения закрытого ц открытогосостояний транзистора 31, а следовательно, итранзисторов 7 и 8 усилителя мощности, Приувеличении амплитуды импульсов уменьшает.ся их длительность. Площадь импульсов, а15 следовательно, и среднее значение напряжения остаются почти без изменения 1 см. эпюрунапряжения Ь,4 на фцг. 2, соответствующуюнапряжению ца обмотке трансформатора 14,причем эпюры напряжений на фиг. 2,а соот 20 ветствуют меньшему значению входного напряжения, а на фиг. 2,б - большему по амплитуде входному напряжению).Частота работы ШИМ может быть не связана с частотой задающего генератора, В этом25 случае для уменьшения влияния биений онадолжна в 20 - 30 раз превышать частоту задающего генератора.Формула изобретенияЗ 0 Преобразователь-стабилизатор постоянного напряжения, содержащий задающий генератор с управляющей и запирающей обмотками, двухтактный усилитель мощности, транзисторный ключ, широтно-импульсный модуляз; тор, силовой и вспомогательный выпрямители,отличающийся тем, что, с целью снижения напряжения на базах транзисторов усилителя мощности и повышения к.п.д. преобразователя-стабилизатора, транзисторный ключ 40 включен между общей точкой эмиттеров транзисторов усилителя мощности и средним выводом запирающей обмотки трансформатора задающего генератора, а крайние выводы указанной обмотки подключены к базам транзи сторов усилителя мощности через диоды, 491941491941 Составитель Л. Стрелк Техред Е. Митрофанов Тираж 869Совета Минпстрооткрытиискан наб., д. 4/5 дписно Изд.1964 ИПИ Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва, 7 К, Рауш