Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХсОциАлистическиРЕСПУБЛИК 2 М 7/217)5 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯ;,д4. Му ЯрыЯц"7 яц ЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛ ЬСТ ТОРСКО ельский роения абин и ке. Под ь, 1983,элект- цковорис. 5.6, ы и элей техниЕНН же 1 быть а вторичй надеж- альными фию. г(57) Применение: изобретение мо использовано в качестве источник ного электропитания с повышенно ностью и широкими функцион 5.О 177889 возможностями. Сущность изобретения: устройство состоит из силового трансформатора 3 с первичной обмоткой 4 и основной 5 и вспомогательной 6 вторичными обмотками, выпрямительные силовые транзисторы 9, 10, датчик 11 аварийного параметра, ограничительный резистор 12, два защитных транзистора 13, 14. Силовые переходы транзисторов 9, 10 включены в цепи основной вторичной обмотки 5. Их управляющие входы в противофазе подключены к вспомогательной обмотке 6. Управляющий вход одного защитного транзистора подключен к выходу датчика 11, а силовой переход другого защитного транзистора включен в базовые цепи выпрямительных транзисторов, Указанное выполнение устройства исключаег режимы токовых перегрузок и обеспечивает его работу как в режиме стабилизации тока, так и в режиме стабилизации выходного напряжения. 2 з,п, ф-лы, 3 ил, 1778899Изобретение относится к области элек"тротехники и может бы гь использовано припроектировании источников вторичногоэлектропитания,Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, выполненныена транзисторах,Один из известных преобразователейпостроен с использованием коллекторнобазовых переходов транзисторов. Недостатками этого преобразователя являютсябольшая мощность рассеяния, отсутствиезащитных свойств и узкая функциональнаявозможность.В другом известном преобразователе 15переменного напряжения в постоянноемощность рассеяния значительно уменьшена путем использования эмиттер-коллекторных переходов транзисторов, обеспечиврежим насыщения транзисторов в проводящем состоянии, Недостатками преобразователя являются отсутствие защитныхсвойств, узкая функциональная возможность.Из известных преобразователей наиболес близким по технической сущности ипринятым за прототип является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержаьций силовой трансформатор,на магнитопроводе которого расположены 30первичная обмотка, соединенная с входными вводами для подключения источника переменного напряжения, а также основная ивспомогательная вторичные обмотки, каж-.дая из которых выполнена со средним выводом, два выпрямительных силовыхтранзистора и два выходных вывода дляподключения нагрузки, причем крайние выводы основной вторичной обмотки через силовые переходы соответствующих 40транзисторов соединены с первым выходным выводом, а крайние выводы вспомогательной вторичной обмотки в противофазепо отношению к основной вторичной обмотке подключены к управляющим входам соответствующих транзисторов,Указанный преобразователь перемен-ного напряжения в постоянное обладаетмалой мощностью рассеяния, высоким КПД,Однако существенными недостатками преобразователя являются низкая надежностьиз-эа возможных токовых перегрузок иливыходных перенапряжений, а также узкаяфункциональная возможность.Целью изобретения является повышение надежности с одновременным расширением функциональных возможностей,Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь пере:енного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор, на магнитопроводе которо го расположены первичная обмотка, соединенная с входными выводами для подключения источника переменного напряжения, а также основная и вспомогательная вторичные обмотки, каждая из которых выполнена со средним выводом, два выпрямительных силовых транзистора и два выходных вывода для подключения нагрузки, причем крайние выводы основной вторичной обмотки через силовые переходы соответствующих транзисторов соединены с первым выходным выводом, а крайние выводы вспомо ательной вторичной обмотки в противофазе по отношению к основной вторичной обмотке подключены к управляющим входам соответствующих транзисторов, дополнительно введены датчик аварийного параметра на выходе, первый и второй защитные транзисторы, а также ограничительный резистор; причем выход датчика соединен с базой первого защитного транзистора, эмиттер которого соединен со средним выводом основной вторичной обмотки, а коллектор через параллельно включенныв ограничительный резистор и переход база-коллектор второго защитного транзистора - со средним выводом вспомогательной вторичной .обмотки, соединенным через переход коллекторэмиттер второго защитного транзистора с первым выходным выводом,Этот датчик может быть выполнен на резисторе, включенном между средним выводом основной вторичной обмотки и вторым выходным выводом, при этом общая точка соединения вывода резистора с вторым выходным выводом образует выход датчика, или в виде цепочки из двух последовательно соединенных резисторов, включенной между выходными выводами, выход датчика в этом случае образует общая точка соединения резисторов. При увеличении тока нагрузки или выходного напряжения выше заданной величины под действием датчика приоткрывается первый и призапирается второй защитный транзисторы. Это обеспечивает ограничение тока нагрузки или выходного напряжения на заданном уровне,На фиг, 1 представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя переменного напряжения в постоянное; на фиг. 2, 3 - варианты ее выполнения,Предлагаемый преобразователь содержит выводы 1, 2 для подключения источника переменного напряжения, силовой трансформатор 3, включающий первичную 4, основную 5 и вспомогательную б вторичные обмотки, выводы 7, 8 для подключения на 177889 У5 10 15 202530 Предлагаемый преобразователь переменного напряжения в постоянное работает следующим образом,Напряжение основной 5 вторичной обмотки выпрямляется с помощью выпрями- тельных силовых транзисторов 9 10,поочередно в зависимости от полярности прилокенного напряжения находящихся врекиме глубокого насыщения за счет смещения переходов эмиттер-база и коллекторбаза в прямом напоавлении с помощьюнапряжений основной 5 и вспомогательной б вторичных обмоток. Г 1 ри этом напряжение на отпертых транзисторах 9, 10 и их мощность рассеяния имеют достаточно малуювеличину, В нормальном режиме работы напряжение на датчике 1 мало и недостаточно для отпирания первого 13 защитного транзистора, Второй 14 защитный транзистор отперт и не влияет на работу преобразователя, В случае увеличения тока нагрузки 404550 грузки, выпрямительные силовые транзисторы 9, 10, датчик 11 аварийного параметра, ограничительный резистор 12, первый 13 и второй 14 защитные транзисторы.Первичная обмотка 4 силового трансформатора 3 соединена с входными выводами 1, 2 для подключения переменного напряжения, крайние выводы основной 5 вторичной обмотки через переходы эмиттер-коллектор выпрямительных силовых транзисторов 9, 10 соединены с первым 8 выходным выводом, крайние выводы вспомогательной б вторичной обмотки в противофазе по отношению к основной 5 вторичной обмотке подключены к базам соответствующих выпрямительных силовых транзисторов 9, 10, Датчик 11 может быть выполнен на резисторе, включенном между средним выводом основной 5 вторичной обмотки и вторым 7 выходным выводом (фиг,2) или на цепочку из двух последовательно соединенных резисторов, включенных между первым 8 и вторым 7 выходными выводами (фиг,З), Общая точка соединения выводарезистора со вторым 7 выводом в первомслучае и общая точка соединения двух резисторов во втором случае образуют выходдатчика 11, подключенный к базе первого 13 защитного транзистора. Эмиттер первого13 защитного транзистора соединен со средним выводом основной 5 вторичной обмотки, его коллектор через параллельно включенные ограничительный резистор 12 и переход база-коллектор второго 14 защитного транзистора соединен со средним выводом вспомогательной б вторичной обмотки, подключенным к первому 8 выходному выводу через переход коллектор-эмиттер второго 14 защитного транзистора,(фиг.2) или выходного напряжения (фиг,З) до определенных величин повышается напряжение на датчике 11, что приводит к приотпиранию первого 13 защитного транзистора, Увеличение коллекторного тока первого 13 защитного транзистора вызывает снижение базового тока второго 14 защитного транзистора и его призапирание. В результате уменьшается глубина насыщения выпрямительных силовых транзисторов 9, 10, т,е. уменьшается их проводимость, что приводит к ограничению тока перегрузки (фиг.2) или ограничению выходного напряжения (фиг,З) на заданном уровне,Таким образом, в предложенном преобразователе переменного напряжения в постоянное устраняются режимы токовых перегрузок и выходных перенапрякений, т,е, повышается надежность.Из этого следует, что при выборе определенного датчика 11 предлагаемый преобразователь может работать как в режиме стабилизации тока (фиг.2), так и в режиме стабилизации выходного напряжения (фиг,З), Это позволяет расширить его функциональные возможности,Экспериментальная проверка подтвердила работоспособность предлагаемого преобразователя переменного напряжения в постоянное. Ток перегрузки и выходное напрякение ограничены на уровне, равном 1,2-2 от номинальной величины, в режиме стабилизации нестабильность така или выходного напряжения составляет 2 .Формула изобретения1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор, на магнитопроводе которого расположены первичная обмотка, соединенная с входными выводами для подключения источника переменного напряжения, а также основная и вспомогательная вторичные обмотки, каждая из которых выполнена со средним выводом, два выпрями- тельных силовых транзистора и два выходных вывода для подключения нагрузки, причем крайние выводы основной вторичной обмотки через силовые переходы соответствующих транзисторов соединены с первым выходным выводом, а крайние выводы вспомогательной вторичной обмотки в противофазе по отношению к основной вторичной обмотке подключены к управляющим входам соответствующих транзисторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности с одновременным расширением функциональныхвозможностей, дополнительно введены датчик аварийного параметра на выходе, первый и второй защитные транзисторы, а также ограничительный резистор, причем выход датчика соединен с базой первого защитного транзистора, эмиттер которого соединен со средним выводом основной вторичной обмотки, а коллектор через параллельно включенные ограничительный резистор и переход база-коллектор второго защитного транзистора - со средним выводом вспомогательной вторичной обмоткой, соединенным через переход коллекторэмиттер второго защитного транзистора с первым выходным выводом. 2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что указанный датчик выполнен на резисторе, включенном между средним выводом основной вторичной обмотки 5 и вторым выходным выводом. причем общаяточка соединения вывода резистора с вторым выходным выводом образует выход датчика.3. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что указанный датчик выполнен в виде цепочки из двух последовательно соединенных резисторов, включенной между выходными выводами, причем общая точка соединения резисторов образует выход 15 датчика,1778899 Х оставитель С.Дремовехред М,МоргенталКо р Н.К дакто Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул;Гагарина, 101 каз 4201 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5