Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 995079 Своз СфветснихСоциалистическихРеспубликДата опубликования описания 10. 02 .83(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯИзобретение относится к преобразовательной технике,. в частности, к вторичным йсточникам питания.Известны стабилизированные преобразователи постоянного напряжения, содержащие ключевой элемент, соединенный со схемой управления, разрядный диод, дроссель, два последовательно соединенных транзистора, емкостной делитель, состоящий из1 о двух конденсаторов, и выходной трансформатор, вторая обмотка которого является выходом устройства, а вход, устройства подключен к емкостному делителю и последовательно соединенным., транзисторам 1.Недостатком этого устройства является сравнительно большие вес и габариты: дросселя и конденсатора фильтра, вызванные полйой модуляцией. входного напряжения, что ограничивает возможности миниэтюризации таких устройств..1,)тсфю Якушкин и В.И. Хафогин 2Наиболее близким .к изобретению является стабилизированный преобра" зователь постоянного напряжения, со-. держащий ключевой элемент, соединен ный с узлом управления, разрядный диод, дроссель, два последовательно соединенных транзистора, емкостной делитель, состоящий из двух конденса; торов, и выходной трансформатор, пер-вичная обмотка которого первым выво дом подключена к общей точке тран-. зисторов, а вторичная обмотка - к вы.- ходным выводам стабилизированного преобразователя, входными выводами соединенного с емкостным делителем и последовательно соединенными тран-. зисторами 2 1.Недостатком известного стабилизи-, рованного преобразователя напряжения являются ограниченные функциональные возможности, что обусловлено. необходимостью применения высоковольтного . регулирующего транзистора при высо-. ковольтной питающей сети, а также3 9950 йолной модуляцией входного напряженияЦель изобретения - расширение функциональных возможностей стабилизированного преобразователя.5Эта цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий клю-, чевой элемент, соединенный с узлом управления, разрядный диод, дроссель, 1 О два последовательно соединенных транзистора, емкостной делитель, состоящий из двух конденсаторов, и выходной трансформатор, первичная обмотка которого первым выводом подключена к общей точке транзисторов, а вторичная обмотка - к выходным выводам стабилизированного преобразователя, входными выводами соединенного с емкостным делителем и последовательно соединенными транзисторами, введены второй разрядный диод и третий конденсатор, параллельно которому подклюцены два последовательно соединенных дополнительных диода, а дроссель 25 снабжен последовательно соединенными второй и третьей обмотками, свободные концы которых через первый и второй разрядные диоды подключены к входным выводам стабилизированного пре образователя, при этом третий конденсатор включен между двумя конденса-. торами емкостного делителя, а параллельно ему подключены последовательно соединенные ключевой элемент и первая обмотка дросселя, кроме того, первичная обмотка выходного трансформатора подключена вторым выводом к точке соединения дополнительных диодов и к точке соединения второй и третьей обмоток дросселя.На чертеже представлена функциональная схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения.45Преобразователь содержит ключевой элемент 1, соединенный с узлом 2 управления, разрядные диоды 3 и 4, дроссель 5, два последовательно соединенных транзистора 6 и 7, базы которых подключены к задающему 1-енератору 8, емкостной делитель, состоящий из двух конденсаторрв 9, 10 и третьего конденсатора 11, выходной трансформатор 12, вторичная обмотка 13 55 которого является выходом устройства, входные выводы преобразователя подключены к емкостному делителю и по 79 4следовательно соединенным транзисто. рам 6 и 7. Кроме того, параллельно третьему конденсатору И емкостного делителя подключены два последовательно соединенных дополнительных диода 14 и 15, точка соединения ко-. торых объединена с точкой соединения второй 16 и третьей 17 обмоток дросселя 5, свободные концы которых через разрядные диоды 3 и 4 подключены к входу устройства, при этом параллель- но конденсатору 11 подключены последовательно соединенные клюцевой элемент 1 и первичная обмотка 18 дросселя 5. Первичная обмотка 19 выходного трансформатора 12 подключена одним концом к точке соединения тран" зисторов 6 и 7, а другим - к точке соединения диодов 1.4 и 15. К выходу устройства через выпрямитель 20 под ключена нагрузка 21.При включении стабилизированного преобразователя постоянного напряжения задающий генератор 8 поочередно открывает и закрывает транзисторы 6 и 7. Когда открыт транзистор 6(7), через первичную обмотку 19 трансформатора 12 и диод 14 (15) происходит разряд конденсатора 9 (10) и заряд конденсаторов 11 и 10 (9). На нагрузке 21 появляется напряжение, Для обеспечения симметрии напряжения на обмотках трансформатора 12 емкости конденсаторов 9 и 10 выбираются одинаковыми, Пеоиод работы ключевого элемента 1 может быть выбран в два раза меньше периода работы транзисторов 6 и 7. Когда открыт ключевой элемент 1, по первичной обмотке 18 дросселя 5 протекает ток. Разность второй 16 и третьей 17 обмоток дросселя 5 выбрана таким образом, что в течение времени открытого состояния ключевого элемента 1 разрядные диоды 3 и 4 закрыты. При выключении клюцевого элемента 1 энергия накопленная в дросселе 5 через открывшийся разрядный диод 3 (когда открыт транзистор 6) или 4 (когда открыт транзистор 7), передается в первичную обмотку 19 трансформатора 12 и конденсатор 9 (при открытом транзисторе 6) или 10 (при открытом транзисторе 7). При изменении выходного напряжения под воздействием различных дестабилизирующихфакторов (изменение входного напряжения, температуры окружающей среды и др.) схема 2 управления изме6Формула изобретения Стабилизированный преобразовательпостоянного напряжения, содержащийключевой элемент, соединенный с узлом управления, разрядный диод, дроссель, два последовательно соединенныхтранзистора, емкостной делитель,. состоящий из двух конденсаторов, и выходной трансформатор, первичная обмотка которого первым выводом под-,ключена к общей точке транзисторов,а вторичная обмотка -к выходным выводам стабилизированного преобразователя, входными выводами соединенного с емкостным делителем и последовательно соединенными транзисторами,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей, в него введены второй,разрядный диод и третий конденсатор,параллельно которому подключены двапоследовательно соединенных дополнительных диода, а дроссель снабженпоследовательно соединенными второйи третьей обмотками, свободные концыкоторых через первый и второй разрядные диоды подключены к входнымвыводам стабилизированного преобразователя, при этом третий конденсатор включен между двумя конденсато"рами емкостного делителя, а параллельно ему подключены последовательно соединенные ключевой элемент ипервая обмотка дросселя, кроме того,первичная. обмотка выходного трансформатора подключена вторым выводомк точке соединения дополнительныхдиодов и к точке соединения второйи третьей обмоток дросселя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Электронная техника в автоматике. Сборник под ред. Ю.ИКонева.И., "Сов. радио", вь 1 п. 9 1977,с. 93, рис. 9.2. Электронная техника в автоматике. Сборник под ред. Ю.И. Конева.И., "Сов. радио", вып. 6, 1974,с 58, рис. 2 5 99507няет скважность работы ключевого элемента 1 таким образом, чтобы обеспечивалась стабильность напряжения нанагрузке 21. Величина напряжения напервой обмотке 18 дросселя 5 при вклю-ченном ключевом элементе 1 определяется величиной напряжения на конденсаторе 11 Напряжение на второй 16и третьей .17 обмотках дросселя 5 привыключенном состоянии ключевого эле рмента 1 ограничивается напряжениемна входных выводах стабилизированного преобразователя.Выбор величины емкости конденсаторов емкостного делителя необходимо;15проводить с учетом допустимой переменной составляющей напряжения дляданного типа конденсатора, котораядолжна быть не меньше перепада напряжения на нем во время его разря,да и заряда,Использование изобретения позво.ляет уменьшить рабочее напряжениена. разрядном диоде и ключевом элементе, использовать в качестве последнего низковольтные транзисторы,более дешевые и имеющие лучшие импульсные свойства.Кроме того, стабилизация выходногонапряжения стабилизированного преобразователя может быть осуществленаметодом частичной импульсной модуляции, что в ряде случаев позволяетуменьшить величину пульсаций на входе или массу дросселя.Таким образом, предлагаемое техническое решение, позволяя, в зависимости,от конкретных требований, либоуменьшать напряжение на ключевом элементе, либо. массу дросселя, либо величину пульсаций на входе, существенно расширяет функциональные воэможности стабилизированного преобразователя напряженияТехнико-экономический эффект от45применения предлагаемого преобразователя по сравнению с известным определяется конкретным соотношением параметров и особенно заметен. при высоких напряжениях на входе.995079 ФШФ .ФТираж 872 Подписн ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., 644/33) За илиал ППП "Патент", гУжгород, ул, Проектна Составитель В. Цишевский едактор П.Макаревич Техред М,Костик Корректор А. Ференц ф ю