Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

(51) Е ИЗОБРЕТ И А стабилизированного преобразователя, В стабилизированный преобразователь, содержащий силовую часть 1, ключевой транзистор 2, резисторы 2 и 3, диод 5, дроссель 6 и блок управления 7 с транзистором 10 и трансформатором 11, введены дополнительный транзистор 12, широтно-импульсный модулятор 13, делитель напряжения 14, пороговый элемент 15, одновибратор 16. За счет исключения база-коллекторной связи и формирования выключающего импульса тока ключевого транзистора заданной длительности через первичную обмотку трансформатора блока управления улучшается динамика переключения и обеспечивается повышение надежности при общем упрощении схемы транзисторного ключа,расширение диапазона рабочний. 2 ил. транзисторключения иаей ния.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, 1 Я содержащее блок управления с трансфор- ф маторным выходом, ключевой транзистор, Д токозадающий резистор, первый диод, фиксирующий диод, обратный диод, накопительный дроссель-трансформатор и дае резистора. причем анод обратного диода подключен к базе ключевого транзистора, первый вывод токозадающего резистора соединен с первым выходом блока управления, а второй вывод - с анодом фиксирующего диода, коллектор ключевого транзистора через нагрузку соединен с первой шиной питания, а эмиттер - с второй шиной питания и вторым выходом блока управления, первичная обмотка накопиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ФАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при создании вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры, Цель изобретения - повышение КПД и надежности Изобретение относится к электротехнике и может найти применение при создании вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры.Известен электронный транзисторный ключ, содержащий ключевой транзистор, три диода, три резистора и блок управления, включающий в себя транзистор, трансформатор с тремя обмотками, резистор и диод.Недостатком данного устройства является значительная задержка выключения ключевого транзистора вследствие протекания паразитного отпирающего тока в базовой цепи из-за наличия барьерной емкости фиксирующего диода и, как следствие, снижение КПД и надежности всего транзисторного ключа. Другим недостатком рассматриваемого устройства являются его низкие частотные свойства (или быстродействие), что объясняется тем, что ключевой имеет большие времена выз-за пассивного его выключетельного дросселя-трансформатора включена между катодом фиксирующего диода и коллектором ключевого транзистора, а его вторичная обмотка подключена к база-эмиттерному переходу ключевого транзистора через последовательно соединенные первый диод и первый резистор, второй резистор включен между анодом фиксирующего диода и базой ключевого транзистора, катод обратного диода соединен с первым выходом блока управления.Одним из недостатков указанного устройства являются невысокие удельные массогабаритные показатели вследствие использования большого числа элементов, а также наличия дросселя-трансформатора, имеющего большие габариты и служащего для обеспечения надежной гальванической развязки высоковольтной коллекторной и низковольтной базовой цепей ключевого транзистора, особенно при построении ключевых преобразователей напряжения промышленных сетей (220/380 В). Кроме того, электронный транзисторный ключ имеет низкий КПД из-за наличия токоограничительных цепей запаса энергии и невысокие частоты преобразования, особенно при высоком напряжении на шинах питания, ограничиваемые частотными свойствами фиксирующего диода.Целью изобретения является повышение КПД и надежности,На фиг.1 приведена схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения; на фиг,2 - временные диаграммы напряжений и токов, поясняющие его работу. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения содержит силовую часть 1, ключевой транзистор 2, первый 3 и второй 4 резисторы, диод 5, дроссель 6 и блок управления 7, снабженный первым 8 и вторым 9 питающими входами, включающий транзистор 10 и трансформатор 11, дополнительный транзистор 12, широтно-импульсный модулятор 13, делитель напряжения 14, пороговый элемент 15 и одновибратор 16, Блок управления снабжен четырьмя выходами, с первым из которых соединен первый вывод резистора 3, с вторым - первый вывод резистора 4, эмиттер ключевого транзистора 2 и один из входов силовой части 1, с третьим - один из выводов дросселя 6, с четвертым - катод диода 5, анод которого соединен с другим выводом дросселя 6. Другие вывода резисторов 3 и 4 соединены с базой ключевого транзистора 2, коллектор которого соединен с другим входом силовой части 1,В блоке управления первый выход широтно-импульсного модулятора 13 соединенс базой транзистора 10, второй выход - спервым входом порогового элемента 15, а5 вход - с управляющим входом блока управления 7, с которым соединен выход силовойчасти 1, второй вход порогового элементасоединен с выходом делителя напряжения,входами подключенного к первому 8 и вто 10 рому 9 питающим входам блока управления7, выход порогового элемента через одновибратор 16 соединен с базой дополнительного транзистора, эмиттер которогосоединен с первым питающим входом 8 бло 15 ка управления 7, а коллектор - с третьимвыходом блока управления. Первичная обмотка трансформатора 11 включена междупервым питающим входом блока управления и коллектором транзистора 12, который20 соединен с четвертым выходом блока управления 7, вторичная обмотка трансформатора 11 соединена с первым и вторымвыходами блока управления 7.На фиг.2 приняты следующие обозначе 25 ния:17 - напряжение управляющего сигналас первого выхода широтно - импульсного модулятора 13;18 - эпюры напряжения на первом и30 втором входах порогового элемента 15;19 - напряжение на выходе одновибратора 16;20 - напряжение коллектор-эмиттертранзистора 1035 21 - ток через дроссель 6;22 - ток намагничивания холостого хода) сердечника трансформатора 11, приведенный к первичной обмотке;23 - напряжение на вторичной обмотке40 трансформатора 11;24 - ток через первичную обмоткутрансформатора 11;25- ток через вторичную обмотку трансформатора 11.45 За счет исключения база-коллекторнойсвязи и формирования выключающего импульса тока ключевого транзистора заданной длительности через первичную обмоткутрансформатора блока управления обеспе 50 чивается повышение КПД, надежности приобщем упрощении схемы электронноготранзисторного ключа стабилизированногопреобразователя постоянного напряжения,расширение диапазона изменений питаю 55 щего напряжения,Стабилизированный преобразовательпостоянного напряжения работает следующим образом.Широтно-импульсный модулятори второй резисторы, диод, дроссель и блок управления, снабженный первым и вторым питающими входами, включающий в себя транзистор и трансформатор, первичная обмотка которого включЕна между первым питающим входом блока управления и коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с вторым питающим входом блока управления, вторичная обмотка трансформатора выводами соединена с первым и вторым выходами блока управления; первый вывод первого резистора соединен с первым выходом блока управления, первый вывод второго резистора соединен с вторым выходом блока управления, эмиттером ключевого транзистора и одним из входов силовой части, другой вход которой соединен с коллектором ключевого транзистора, один из выводов дросселя соединен с анодом диода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, в блок управления введены дополнительный транзистор, широтно-импульсный модулятор, делитель напряжения, пороговый элемент и одновибратор, кроме того, блок управления снабжен третьим и четвертым выходами, причем с третьим выходом блока управления соединены коллектор дополнительного 5 транзистора блока управления и другой вывод дросселя, с четвертым выходом блока управления соединены коллектор транзистора блока управления и катод диода, вторые выводы первого и второго резисторов 10 соединены с базой ключевого транзистора,причем в блоке управления первый выход широтно-импульсного модулятора соединен с базой транзистора, второй выход - с первым входом порогового элемента, а вход 15 - с управляющим входом блока управления,с которым соединен выход силовой части, второй вход порогового элемента соединен с выходом делителя напряжения, входами соединенного с первым и вторым питающи ми входами блока управления, выход порогового элемента через одновибратор соединен с базой дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен с первым питающим входом блока управления.251721754 17,3 И 1 Ю кс фС дрнавв ) Ивера ф ф фф) Л фа ффффф 1 ф юФ Увгл дрмдк Фщ. Редак. Стени аз 961 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Укдаксг РВСН Пи оставитель С. Коняхинехред М.Моргентал Корректор О. Кундрик