Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

3/335; О 051 1/64 И ПИС ИЗ АВТОРСИОМУ ЕТЕЛ ВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Ленина и орденаОктябрьской Революции энергетическийинститут(56) 1. Анаров А.Б., Еременко, Негневицкий П.Б, Транзисторные преобразователи для низковольтных источников энергии. М, фЭнергияф, 1978, с, 11,2. Иванчук Б.Н., Рувинов Б,Я, Параметрические стабилизаторы напряженияна полупроводниковых приборах и магнитных усилителях. М., фЭнергияф, 1971,с. 63.3. Авторское свидетельство СССРМ 819905, кл. Н 02 М 3/335, 1981.:(54) (57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫ й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержаший два транзистора, соедвненных по схеме со средней точкой с. первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого включена между базами указанных транзисторов, разделительные вентйли, соединенные с концамивторичной обмотки, стабилизатор напряжения, отличающийсятем, что,с целью повьпыения точности стабилизации и повышения КПД, указанный стабилизатор напряжения выполнен. на регулирующем транзисторе й стабилитроне, включенномпоследовательно с управляющим переходомуказанного регулирующего транзистора и параллельно конденсатору, включенному между общим выводом и общей точкойодноименных электродов указанных разделительных вентилей, и двух тиристорных Еоптронах, входные цепи которых соединены уу последовательно и включены в силовую цепь указанного регулирукзцего транзистора, а выходнье цепи включены встречнопараллельно и подключены к концам вто- Я :ричной обмотки трансформатора.1 1037Изобретение относится к преобразова - тельной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропита " ния, Особенно эффективно его использование с низковольтными первичными источниками энергии,Известны конверторы с обратной связью по току нагрузки, содержащие трансформа тор, первичная обмотка которого через два транзистора соединена с источником 10 питания по схеме со средней точкой, а вторичная обмотка включена между базами этих транзисторов. Конденсатор, шунтирующий нагрузку, включен между минусом источника питания и общей точкой одно-,15 имещых электродов разделительных вентилей, соединенных с концами вторичной обмотки трансформатора конвертора 1 . Недостатком данных конверторов явля ются отсутствие стабилизации выходного напряжения, Особенно заметен этот недостаток при питании указанной схемы от низковольтного первичного источника, име юшего большое внутреннее сопротивление (например, радиоизотопного термоэлектрического генератора), напряжение которого может значительно (до 1,5-2 раза)изменяться прп изменении тока нагрузки,30Известны стабилизаторы параллельноготипа, представляющие собой эмиттерныйповторитель с параллельной нагрузкой.Переход эмиттер-база регулирующего транзистора с последовательно соединеннымистабилитроном включены параллельно на -груэке23Недостатком указанных стабилитроновявляется низкий КПД,Наиболее близким к изобретению явля ется стабилизированный преобразовательпостоянного напряжения, содержащий дватранзистора, соединенных по схеме сосредней точкой с первичной обмоткойтрансформатора, вторичная обмотка которого включена между базами указанныхтранзисторов, и разделительные вентили,соединенные с концами вторичной обмоткиуказанного трансформатора, стабилизаторнрряженияЗ. Недостатком известногоустройства является низкое быстродействие, невысокая точность стабилизациивходного напряжения вследствие отсутствия измерительного органа, контролирующего напряжение на нагрузке), невысокий КПД (вследствие потерь мощности врегулирукхдих стабилитронах, дополнительных резисторах и диодах). 390 1Целью изобретения является повышение точности стабилизации выходного напряжения и повышение КПД конвертораПоставленная цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем два транзистора, соединенных по схеме со средней точкой с первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка которого включена между базами указанных%.транзисторов, и шунтирующий выходныевыводы конденсатор, включенный между об щим выводом и общей точкой одноименныхэлектродов разделительных вентилей, соединенных с концами вторичной обмотки,стабилизатор напряжения выполнен на регулирующем транзисторе и стабилитроне,включенном последовательно с управляк 1шим переходом указанного регулируюшеготранзистора и параллельно конденсатору,включенному между общим выводом и общей точкой одноименных электродов указанных разделительных вентилей, и двухтиристорных оптронах, входные цепи которых соединены последовательно и включены в силовую цепь указанного регулируюшего транзистора а выходные цепи включены встречно-параллельно и подключенык концам вторичной обмотки трансформатора,На фиг. 1 и 2 представлена электрическая схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения. Стабжтиэированный преобразователь постоянного напряжения содержит трансформатор 1 с двумя первичными обмотками 2, средняя точка которых соединена обшим отрицательным входным выводом, и вторичной обмоткой 3. Концы первичной обмотки 2 трансформатора 1 соединены с коллекторами транзисторов 4 и 5, эмиттеры которых соединены с полажитель ным входным выводом, Концы вторичной обмотки 3 трансформатора соединены с анодами разделительных вентилей 6 и 7 и с базами транзисторов 4 и 5, Конденсатор 8, шунтирующий выходные выводы, включен между минусом источника питания 3 и общей точкой катодов разделительных вентилей 6 и 7, управляющий переход регулирующего транзистора 9 стабилизатора напряжения с последовательно соединенным стабилитроном 1 О включен параллельно выходным выводам преобразователя . Коллектор регулирующего транзистора 9 через последовательно соединенные входные цепи (светодиоды) тиристорных оптронов 11 и 12 соединен с отрицатель3 10373 ным общим выводом, Выходные цепи (фототиристоры) тиристорных оптронов 11 и 12 включены встречно-параллельно и соединены с концами вторичной обмотки 3 трансформатора 1 конвертора. 5Преобразователь работает следуюцптм образом.При открытом транзисторе 4 напряжение источника приложено к обмотке 2 трансформатора 1 Ток обмотки 3 замыкается но контуру: диод 7, выходные выводы, входтые выводы, управляющий переход эмиттер-база транзистора 4. Под действием напряжения, приложенного к обмотке 2, перемагничивается магнитопровод трансформатора 1. В момент насыщения магнитопровода резко возрастает намагничиваюший ток трансформатора 1 а, следовательно, и коллекторный ток тран зистора 4. Падение напряжения на транзисторе 4 увеличивается и напряжение нв обмотке 3 уменьшается.Это приводит к уменьшению базового тока транзистора 4. Чранзист ор 4 выходит иэ насьпцения и его коллекторный ток начинает уменьшаться, Напряжение на обмот-, ке меняет знак, Транзистор 4 закрывается, открывается транзистор б. Далее процессы в схеме повторяются. 30Стабилизация выходного напряжения .осуществляется следующим образом, Пусть входное напряжение источника 3 увеличилось например, из-за уменьшения тока З 5 нагрузки). Это вызывает увеличение напряжения выходных выводов преобразова 90 4теля. При превышении напряжения нв выходных выводах значения ВЫ% СТ ЗБгде Ос- напряжение стабттлиэации стабилитрона 10;- напряжение эмиттер-база регуэолирующего транзистора 9,происходит пробой стабилитрона 10. Чранзистор 9 открывается, и конденсатор 8разряжается через переход эмиттер-кашектор регулирующего транзистора 9 и последовательно соединенные входные цепи тиристорных оптронов 11 и 12. Сопротивление выходных цепей тиристорных оптронов 11 И 12 уменьшается и вторичная обмотка 3 трансформатора 1 преобразователя в зависимости от полярности напряжения на ней закорвчивается через один изфототиристоров оптронов 11 и 12. Колебания преобразователя срываются. В этовремя конденсатор 8 разряжается черезнагрузку, Когда напряжение на выходныхвыводах станет меньше О ц т+ Цток через стабилитрон 10 прекращается,коллекторный ток регулирующего транзистора 9 уменьшается и фототиристоры оптронов 11 и 12 закрываются. Происходитвозбуждение преобразователя, котороеоблегчено благодаря наличию положительной обратной связи по току нагрузки),который в течение цикла колебаний обеспечивает подэвряд конденсатора 8. Далеепроцессы в схеме повторяются,Таким образом, преобразователь обладает более высокой точностью стабилизации напряжения и повышенным КПД.1037390 Фиг Я 025/ Поцписноеого комитета СССРний и открытий5, Раушская наб., ц. 4/ 57 Тираж 687 ВНИИПИ Госуцарственпо цепам изобрете 113035 з Москва, Жпиап ППП Патент", г, Ужгороц, уп. Проектная,Составитепь НЛишевскаяРецактор П. Коссей Техрец А. Ач КорректорА. Пов