Преобразователь-стабилизатор постоянного напряжения

СЕСОЮЗНгжО П И С А Н И:Е ъ)788093,ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное 22) За я влено 14,02,свил-ву -М. Кд, 60 бР 1/ 605 Р 1/ 21) 2724089/24 соединением заяв ударстеенный комитет СССР 23) Приоритет по делам нэооретений и открытийпубликовано 15.12.8 Дата опубликования Бюллетен УДК 621 З 16722,1 (088,8) сания 15,12.8 Авторы обретен вич и И, И. Давь Исае В, М. Сазонов 71) ЗаявительИзобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам питания электронной аппаратуры.Известен преобразователь. стабилизатор постоянного напряжения, содержащий задающий5 генератор с трансформатором, управляющая обмотка которого через резисторы подключена к базам транзисторов усилителя мощности с трансформатором, выходные обмотки которого соединены с силовым и вспомогательным выпря 30 мителями, последний из которых подключен к широтно. импульсному модулятору (ЙИМ), соединенному через транзисторный ключ со сред. ней точкой запирающей обмотки трансформато. ра задающего генератора, связанной через диоды, с базами транзисторов усилителя мошности 1).Его недостатком является большое число обмоточных деталей, препятствующее снижению массы и объема.Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому преобразователь-стабилизатор постоянноо напряжения, содержащий задающий генератор, подключенный к входным клеммам, выходы которого соединены с базами транзис. торов усилителя мощности с трансформатором, выходная обмотка которого через мостовой выпрямитель подключена к выходным клеммам, шунтированным конденсатором, и ШИМ 2.Некоторое улучшение массо-объемных показателей известного устройства достигается за счет увеличения частоты преобразования и соответствуюшего уменьшения размеров реактив. ных элементов, однако частота преобразования ограничена падением КПЛ задающего генератора и преобразователя-стабилизатора в целом. Кроме того, для сглаживания пульсаций выпрям ленного напряжения на выходе известного пре. образователя-стабилизатора необходимо применять интегрирующий 1.С.фильтр, что также ухудшает массо-объемные показатели.Цель изобретения - улучшение массо-объем. ных показателей преобразователя-стабилизатора постоянного напряжения.Цель достигается тем, что в него введены два диода и дроссель, обмотка которого имеет среднюю точку, а мостовой выпрямитель вы.полнен на двух диодах и двух транзисторах, причем выходная обмотка трансформатора уси.3 78809 лителя мощности через диоды мостового выпря. мителя соединена с первой выходной клеммой, а через коллектор-эмиттерные переходы тран. зисторов мостового выпрямителя с крайними выводами обмотки дросселя, подсоединенными через введенные диоды к первой выходной клемме, средний вывод обмотки дросселя подключен ко второй выходной клемме. ШИМ соединен с входами с выходными клеммами и выходной обмоткой трансформатора, а выходами с управляющими электродами двух транзисторов мостового выпрямителя. С целью уменьшения времени переключениятранзисторов усилителя мощности, задающийгенератор содержит мультивибратор, триггер сосчетным входом, дифференциальную нарур.и-р 1 транзисторов, три и.ри транзисторадва диода, стабилитрон и шесть резисторов, причем эмиттеры дифференциальной пары р.и.ртранзисторов через первый резистор подключены 20к первой входной клемме, коллекторы - квыходам задающего генератора и через коллек.тор.эмиттерные переходы, соответственно первого и второго и-р-и транзисторов, ко второйвходной клемме,база первого р.ир транзисто. 25ра дифференциальной пары через стабилитронподключена к первой, а через второй реэисторко второй входной клемме, база второго р.и-ртранзистора дифференциальной нары соединенаследующим образом: через два встречно.парал- ЗОлельно включенных диода - с базой первогор-и-р транзистора, через третий резистор -с первой входной клеммой и через последова.тельно включенные коллектор-эмиттерный пе.реход третьего и-р-и транзистора и четвертыйрезистор - со второй входной клеммой; триг.гер счетным входом подключен к выходу муль.тивибратора, первым выходом непосредственнок базе третьего и-р.и транзистора и через пятыйрезистор к базе первого и-р-и транзистора, авторым выходом через шестой резистор к базевторого и-р.и транзистора,На чертеже изображена принципиальная элект.рическая схема предлагаемого преобраэователястабилиэатора постоянного напряжения. 45Преобразовательстабилизатор содержит задающий генератор 1, выходы которого подклю.чены к базам ир-и транзисторов 2 усилителямощности с трансформатором 3, выходная об.мотка которого соединена через диоды 4 с пер.вой выходной клеммой 5, эмиттерами транзисторов 6 мостового выпрямителя и входамиширотно-импульсного модулятора 7, другиевходы которого подключены к первой и второйвыходным клеммам 5 и 8, связанным с нагруз.5кой 9, эашунтированной конденсатором 10,а выходы - к базам транзисторов 6, коллекторы которых через полуобмотки дросселя 11подключены к второй выходной клемме 8,3 4а через диоды 2 - к первой выходной клем.ме 5.Задающий генератор 1 содержит дифферен.циальную пару р.и р транзисторов 13 и 14,эмиттеры которых через резистор 15 подключены к первой входной клемме, коллекторы -к выходам задающего генератора и.через пе.реходы коллектор-эмиттера соответствующихи.р-и транзисторов 16 и 17 к второй входнойклемме, база транзистора 13 подключена че.рез стабилитрон 18 к первой и через резистор19 ко второй входным клеммам, база транзистора 14 через резистор 22 с первой и черезрезистор 19, последовательно включенные коллектор-эмиттерный переход транзистора 23 ирезистор 24 - со второй входной клеммой,а через диоды 20 и 21 - с базой транзистора 13.База транзистора 23 через резистор 25 соединена с базой транзистора 16 и с одним выходом триггера 26, другой выход которого черезрезистор 27 подключен к базе транзистора 17.Счетный вход триггера 26 подсоединен к вы.ходу мультивибратора 28,Преобразователь-стабилизатор постоянногонапряжения работает следующим образом.Симметричный сигнал с выходов триггера26 управляет открытием и.р-и транэисторов16 и 17, и через транзистор 23 - закрытиемсоответствующих им р-и-р транзисторов 13 и 14коллекторный ток которых, определяемый падением напряжения на стабилитроне 18 и величиной резистора 15, поочередно открываеттранзисторы 2 усилителя мощности. Включениетранзисторов 2 ограничевым базовым токоми обеспечение быстрого рассасывания базовогозаряда через коллектор-эмиттер открытогои.р.и транзистора позволяют свести к миниму.му время их переключения и повысить частотуработы преобразователя. Прямоугольные импульсы напряжения с выхода вторичной обмоткитрансформатора 3 поступают на выпрямитель.ный мост, образованный диодами 4 и транзисторами 6. Широтно. импульсный модулятор 7управляется временем включения ключевыхтранзисторов завершения процесса нарастаниянапряжения на эмиттере одного иэ них (окончание процесса переключения транзисторов усилителя мощности), а время выключения определяется величиной напряжения на выходе 8преобразователя. стабилизатора. С помощью диодов 12 в полуобмотках дросселя 11 поддерживается режим постоянного тока, а так как полуобмотки дросселя включены встречно, то насыщение его сердечника постоянным током не происходит, что позволяет уменьшить в два раза сечение сердечника дросселя, соответственно и его габариты, по сравнению с дросселем, используемым в обычном однофазном 1.-С. фильтре.Формула изобретения 1 О 1, Преобразователь. стабилизатор постоянно. го напряжения, содержащий задавший генератор, подключенный к входным клеммам, вы. З ходы которого соединены с базами транзисторов усилителя мощности с трансформатором, выходная обмотка которого через мостовой выпрямитель подключена к выходным клем. мам, зашунтированным конденсатором, и широтно-импульсный модулятор, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью улучшения массо- объемных характеристик, в него введены два диода и дроссель, обмотка которого имеет среднюю точку, а мостовой выпрямитель вы полнен на двух диодах и двух транзисторах, причем выходная обмотка трансформатора усилителя мощности через диоды мостового вьь прямнтеля соединена с первой выходной клем. мой, а через коллектор-эмиттерные переходы 20 транзисторов мостового выпрямителя с крайними выводами обмотки дросселя, подсоединенными через введенные диоды к первой выход. ной клемме, средний вывод обмотки дросселя подключен к второй входной клемме, широтно й импульсный модулятор соединен входамн с выходными клеммами и выходной обмоткой трансформатора, а выходами с управляющими электродами двух транзисторов мостового вы. прями теля, ЗО2. Преобразователь. стабилизатор по п. 1, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью уменьшения времени переключения транзисторов усилителя мощности, задающий генератор содер. жит мультивибратор, триггер со счетным входом, дифференциальную пару р и-р транзисторов, три и.р и транзистора, два диода, стабилитрон и шесть резисторов, причем эмиттеры дифференциальной пары р.и-р транзисторов черезпервый резистор подключены к первой входнойклемме, коллекторы - к выходам задающегогенератора и через коллектор-эмнттерные пере.ходы, соответственно первого и второго и.р-итранзисторов, к второй входной клемме, базапервого р-и.р транзистора дифференциальной пары через стабилитрон подключена к первой и через второй резистор - ко второй входной клеммеа база второго р.и-р транзистора дифференциаль.уой пары соединена через две встречно параллельно включенных диода с базой первого р-и-р трап.зистора, через третий резистор - с первой вход.ной клеммой и через последовательно включен.ные коллектор-эмиттерный переход третьегои-р-и транзистора и четвертым резистор - со вто.рой входной клеммой, триггер счетным входомподключен к выходу мультивибратора, первымвыходом непосредственно к базе третьего и.р.итранзистора и через пятый резистор к базе пер.вого и-р.п транзистора, а вторым выходом че.рез шестой резистор - к базе второго и.р-птранзистора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Ьо 491941,кл, 6 Об Г 1/64, 1975,2. Авторское свидетельство СССР Хо 519692,кл, 6 05 Г 1/65, 1976.788093 Составитель Ю. ОпадчийТехред И, Асталош Корректо едактор ф,аказ 8351/5 одписное илиал ППП "Патент", г, Ужгородун. Проектная,6 Тираж 956 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж 35, Рауш митета СССР ытийая наб., д, 45