PL161056B2 - Uklad samowzbudnej przetwornicy transformatorowej malej mocy PL - Google Patents

Abstract

1. Uklad samowzbudnej przetwornicy trans- formatorowej malej mocy, zawierajacy separacyjny transformator majacy wiecej j ak jedno uzwojenie pier- wotne, wspólpracujacy z dwoma tranzystorami oraz dioda zaporowa, zawierajacy rezystory, kondensatory oraz zródlo zasilania, znamienny tym, ze biegun ujem- ny zródla zasilania (Uz) je s t dolaczony do wejscia (2) pierwszego uzwojenia pierwotnego transformatora separacyjnego (TR1), majacego wyjscie (1) doprowadzo- ne do wejscia drugiego ukladu regulacji pradu (U1), do emitera tranzystora drugiego (T2) oraz poprzez rezystor trzeci (R3) do bazy tego tranzystora drugiego (T2) i do emitera tranzystora pierwszego (T1), którego baza dola- czona je st do kolektora tranzystora drugiego (T2), do wyjscia ukladu regulacji pradu (U1) oraz poprzez rezy- stor pierwszy (R 1) i kondensator pierwszy (C1) z równo- legle do niego dolaczona dioda pierwsza (D1) do wejscia pierwszego ukladu regulacji pradu (U1) i do wyjscia (3) drugiego uzwojenia pierwotnego transformatora sepa- racyjnego (TR1), przy czym katoda diody pierwszej (D1) dolaczona j est do rezystora pierwszego (R1), a wejscie (4) drugiego uzwojenia pierwotnego transformatora separacyjnego (TR1) polaczone j est z wyjsciem (1) pier- wszego uzwojenia pierwotnego tego transformatora, na- tomiast biegun dodatni zródla zasilania (Uz) dolaczony je st do kolektora tranzystora pierwszego (T1) i do j ego bazy poprzez rezystor drugi (R2) fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ samowwbudnej przetwornicy transformatorowej małej

Wynalazek dotyczy budowy zasilaczy impulsowych samowzbudnych półprzewodnikowych małej mocy, przeznaczonych do zasilania stabll:l.zewanym napiąciem urządzeń teeakomumkacyjnych, zwłaszcza urządzeń telefonii nośneeZnane są i stosowane icczne rozwiązania tranzys^^My^ i tyrysomowych transformatorowych zasilaczy i falowników, stosowanych w taleklmuutkacJi oraz w technice pomiarów i kontroli161 056

Znane jest między innymi rozwiązanie układu ograniczającego napięcie wyjściowe impulsowego sterownika napięcia stałego według polskiego opisu zgłoszeniowego P. 266 814, w którym baza tranzystora dołączona Jest do katody diody Zenera i do końcówki rezystora, który z drugiej strony dołączony jest do katody drugiej diody oraz do drugiej końcówki kondensatora. Anoda drugiej diody w tym rozwiązaniu połączona jest z początkiem uzwo^nia dławika. Pozostałe końcówki kondensatora drugiego i trzeciego, rezystora oraz anoda diody Zenera są uziemione.

Znane jest również rozwiązanie sposobu i układu separacji galwanicznej sygnałów sterują cych, zwłaszcza do przetwarzania napięcia według polskiego opisu patentowego nr 158 603, w którym zastosowany jest separacyjny transformator, którego uzwooenie Pierwotne ma odczep dzielący je na dwie sekcje, połączony poprzez klucz z masą. W rozwiązaniu tym koniec uzwojenia połączony jest z anodą diody, której katoda połączona jest z masą układu poprzez klucz drugi.

Inne jeszcze znane rozwiązanie przekształtnika napięcia stałego na napięcie przemienne według polskiego opisu patentowego nr 155 773, zawiera parę przec wsobnych tranzystorów mocy, symetryczny transformator wyjściowy z trzema uzwojeniami pierwotnymi włączonymi w obwody kolektorów dwu odrębnych tranzystorów, oraz z uzwojeniem wtórnym transformatora włączonym do zac:^^l^^l wyjściowych.

Znane jest również zastoso^^n:ie diod zaporowych, używanych w układach elektronicznych zasilenia, ilekroć zachodzi potrzeba zabezpieczenia toru przed przepisem prądu zwrotnego.

Znane i opisane rozwiązania zasilaczy impulsowych, mimo ze dobrze spełniają sw^^e prze· znaczenia, nie nadają się do zas^osoweni.a w szczególnych sytuacjach jako układy zasilania stabilmwanymi w wąskich granicach napięciami urządzeń młych mocy, zwłaszcza jak automatyczny rejestrator połączeń talelonlcznylh.

Układ saiwnnbudnej przetwornicy transformatorowej małej mocy zawierający znany separacyjny transformator, mający więcej jak jedno uzwo^nie pierwotne, współpracujący z dwoma znanymi tranzystorami oraz diodą zaporową, zawierający znane rezystory, kondensatory oraz źródło zasilania charakteryzuje się tym według wynalazku, ze biegun ujemny źródła zasilania jest dołączony do wejścia pieiwszego uzwo^nia pierwotnego transformatora separacyjnego, maląctgl wyjście doprowadzone do wejścia drugiego układu regulacji prądu, do emitera tranzystora drugiego oraz poprzez rezystor trzeci do bazy tego tranzystora drugiego i do emitera tranzystora pierwszego. Baza tranzystora pierwszego dołączona jest do kolektora tranzystora drugiego, do wyjścia układu regulacji prądu, oraz poprzez rezystor pierwszy i kondensator pierwszy z równolegla do niego dołączoną diodą pierwszą, do weścia pierwszego wymienionego układu regulacji prądu i do wyjścia drugiego uzwoleπla pierwotnego transformatora separacyjnego. Katoda wymienionej diody pierwszej dołączona jest do rezystora pierwszego, a weście drugiego uzwo^nia pierwotnego transformatora separacyjnego połączone jest z wyjściem pierwszego uzwo^nia pierwotnego tego transformatora. Biegun dodatni źródła zasilania dołączony Jest do kolektora tranzystora pierwszego i do rezystora drugiego, który łączy się z bazą tranzystora pierwszego.

Inne charakterystyczne wykonanie układu sam^tul^L^dr^iij przetwornicy transformatorowej małej mocy ma według wynalazku biegun ujemny źródła zasilania dołączony do wse^cia drugiego uzwo^nia pierwotnego transformatora separacyjnego, do emitera tranzystora drugiego oraz poprzez rezystor trzeci do bazy tranzystora drugiego i do emitera tranzystora pierwszego.

□ ego baza dołączona jest do kolektora tranzystora drugiego, do wyjścia układu regułami prądu oraz poprzez rezystor pierwszy i kondensator pierwszy z równolegle do niego dołączoną diodą pierwszą, do wejścia pierwszego lymlenlonago układu regulacji prądu i do wyjścia drugiego uzwo^nia pierwotnego transformatora separacyjnego. Katoda diody pierwszej Jest w tym wykonaniu dołączona do rezystora pierwszego. Weście pierwszego uzwo^nia pierwotnego transformatora separacyjnego dołączone Jest do kolektora tranzystora pierwszego, i Jego w^yście do bieguna dodatniego źródła zasilania i poprzez rezystor drugi do punktu wspólnego, łączącego kolektor tranzystora drugiego z bazą tranzystora pianezego. Wceście

161 056 drugiego uzwojenia pierwotnego transformatora separacyjnego doprowadzone jest do wejścia drugiego układu regulacji prądu.

Układ samoi^zi^i^t^r^iaj przetwornicy trans forma torowej małej mocy według wynalazku dzięki zastosowaniu w nim układu regulacji prądu współpracującego z charakterystycznie połączonymi dwoma tranzystorami i dwoma uzwojenlami pierwotnymi znanego transformatora separacyjnego, pozwala na skuteczną galwaniczną separację napięcia zasilania od wyjścia zasilającego przetwornicy. Układ przetwornicy charakteryzuje się korzystną stabilizacją napięcia wyjściowego dla szerokich zmian napięcia zasilania i obciążenia wyjścia przetwornicy. Jak również w praktycznych jej wykonaniach pozwala na bezprlblrmowe odprowadzanie ciepła z tranzystora mocy, w istotny sposób wpływając na trwałość eksploatacyjną układu, składającego się ze stosunkowo małej liczby elementów.

3ak pokazano na rysunku /fig. 1/ układ samowzbudnej przetwornicy transformatorowej małej mocy na biegun ujemny źródła zasilania Uz o napięciu 50V dołączony do wejścia 2 pierwszego uzwo^nia pierwotnego transformatora separacyjnego TRI, mającego wyjścia 1 doprowadzone do wejścia drugiego półprzewodnikowego układu regułami prądu Ul, do emitera tranzystora drugiego T2 oraz poprzez rezystor trzeci R3 o rezystancci 0,66 ohm, do bazy tego tranzystora drugiego T2 i do emitera tranzystora pierwszego Tl. Jego baza dołączone Jest do kolektora tranzystora drugiego T2, do wyjścia układu regulacji prądu Ul oraz poprzez rezystor pierwszy R1 o rezystancci od 5 do 15 Kohm i kondensator pierwszy Cl o pojemności 100 pF z równolegle do niego dołączoną diodą pierwszą 01, na przykład diodą BAYP 94 lub BAYP 95, do wejścia pierwszego układu regulacji prądu Ul i do wejścia 3 drugiego uzwojenia pierwotnego transformatora separacyjnego TRI. Katoda diody pierwszej 01 dołączona jest do rezystora pierwszego Rl, a wyjście 4 drugiego uzwo^ma pierwotnego transformatora separacyjnego TRI połączone jest z wyjściem 1 pierwszego uzwo^nia pierwotnego tego transformatora. Biegun dodatni źródła zasilania Uz dołączony jest do kolektora tranzystora pierwszego Tl i do rezystora drugiego R2. wtórne uzwo^nia transformatora separacyjnego dołączone są do obciążenia poprzez typowy układ prostownika dwupołówkowego z diodami 02 i D3 /na przykład SY 345/ i z fittemm z dławika Oł i kondensatorów C2 i C3 o pojemnościach

470/jF.

Inne wykonanie układu sa«^l^wt^ί^<^r^(3J przetwornicy transformatorowej mmłej mocy /fig. 2/ ma biegun ujemny źródła zasilania Uz dołączony do wejścia 4 drugiego uzwo^nia pierwotnego transformatora separacyjnego TRI, do emitera tranzystora drugiego T2, oraz poprzez rezystor trzeci R3 do bezy tego tranzystora drugiego T2 i do emitera tranzystora piewr9zego Tl. 3egl baza dołączona Jest do kolektora tranzystora drugiego T2, do wyjście układu regulacji prądu Ul, oraz poprzez rezystor pierwszy Rl i kondensator pierwszy Cl z równolegle do niego dołączoną diodą pierwszą 01, do wejście pierwszego układu regulacji prądu Ul i do wyjścia 3 uzwo^nia pierwotnego drugiego transformatora separacyjnego TRI. Katoda diody > - I pierwszej'01 dołączona jest do rezystora pierwszego Rl, natomiast wejście 2 pierwszego uzwojenia pierwotnego transformatora separacyjnego TRI dołączone Jest do kolektora tranzystora pierwszego Tl, jego wyjście 1 do bieguna dodatniego źródła zasilania Uz i poprzez rezystor drugi R2 do punktu wspólnego łączącego kolektor tranzystora drugiego T2 z bazą tranzystora pierwszego Tl. We ście 3 drugiego uzwo^ma pierwotnego transformatora separacyjnego TRI doprowadzone jest do wejścia drugiego układu regulacji prądu Ul.

W przykaadowych wykonaniach wynalazku jako tranzystora pierwszego Tl użyto korzystnie tranzystora typu BU 407 z radiatorem, a jako tranzystora drugiego T2 użyto tranzystora typu BC 238 lub BC 148. UzwoleJ^le wtórne 5-7 transformatora separacyjnego TRI jest poprzez zaporowo ustawione diody drugą 02 i trzecią D3, najlepiej diody typu SY 345 2L i dławik Oł 100 uH dołączone do bieguna dodatniego napięcia wyjściowego Uw równego 5V. Środkowy odczep 6 tego uzwo^nia 5-7 jest dołączony do bieguna ujemnego napięcia wyjściowego Uw i przyłączony do wejścia i wyjścia dławika Oł, proprzez układ równoległych separacyjnych kondensatorów drugiego C2 i trzeciego C3, mających najkorzystniej pojemności 220 uF.

161 056

W układzie według wynalazku w stanie ustalonym występuje okresowe załączanie i wyłączanie tranzystora mocy pierwszego Tl, dzięki istni^eniu dodatniego sprzężenia zwrotnego utworzonego przez uzwojenie transformatora separacyjnego pierwsze 1-2 oraz kondensator pierwszy Cl i diodę pierwszą 01. Czasy załączania i wyłączania ustalone są parametrami transformatora separacyjnego TRI aktualnym obciążeniem jego wtórnych uzwojeń 5 - 6 i 6-7, oraz napięciem zasilania Uz układu. Zastosowany w układzie tranzystor drugi T2 wyłącza tranzystor mocy pierwszy po przekroczeniu określonego rezystora R3 prądu. Zastosowany układ regulacji prądu Ul reguluje głębokość sprzężenia zwrotnego zależnie od opisanych zmian parametrów pracy układu, stabilizując ammpi.tudę impulsów napięciowych na uzwojeniu pierwszym 1-2 transformatora separacyjnego TRI..

161 056

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (2)

Zastrzeżenie patentowe

1. Układ samowzbudnej przetwornicy transformatorowej małej mocy, zawierający separacyjny transformator mający więcej jak Jedno uzwojnie pierwotne, współpracujący'z dwoma tranzystorami oraz diodę zaporową, zawierający rezystory, kondensaaory oraz źródło zasilania, znamienny tym, że biegun ujemny źródła zasilanie /Uz/ jest dołączony do wejścia /2/ pierwszego uzwooenu pierwotnego transformatora separacyjnego /TRI/, mającego wyjście /1/ doprowadzone do wejścia drugiego układu regulacji prądu /Ul/, do emitera tranzystora drugiego /T2/ oraz poprzez rezystor trzeci /R3/ do bazy tego tranzystora drugiego /T2/ i do emitera tranzystora pierwszego /Tl/, którego baza dołączona jest do kolektora tranzystora drugiego /T2/, do wyjścia układu regulacji prądu /Ul/ oraz poprzez rezystor pierwszy /Rl/ i kondensator pierwszy /Cl/ z równolegle do niego dołączoną diodą pierwszą /Dl/ do wejścia pierwszego układu regulacji prądu /Ul/ i do wyjścia /3/ drugiego uzwooenia pierwotnego transformatora separacyjnago /TRI/, przy czym katoda diody pierwszej /Dl/ dołączona jest do rezystora pierwszego /Rl/> a wejście /4/ drugiego uzwojnia pierwotnego transformatora separacyjnego /TRI/ połączone Jest z wyjściem /1/ pierwszego uzwojenia pierwotnego tego transformatora, natomiast biegun dodatni źródła zasilania /Uz/ dołączony Jest do kolektora tranzystora pierwszego /Tl/ i do jego bezy poprzez rezystor drugi /R2/.

2. Układ samowzbudnej przetwornicy transoormatorowej maej zawierający separacyjny transformator ^^aący wiącej jak jedno uzwooenie pierwotne, współpracujący z dwoma tranzystorami oraz z diodą zaporową, zawierający rezystory, kondensatory oraz źródło zasilania, znamienny tym, że biegun ujemny źródła zasilania /Uz/ Jest dołączony do wejścia /4/ drugiego uzwojnia pierwotnego transformatora separacyjnego /TRI/, do em.tera tranzystora drugiego /T2/ oraz poprzez rezystor trzeci /R3/ do bazy tego tranzystora drugiego /T2/ i do emitera tranzystora pierwszego /Tl/, którego baza dołączona jest do kolektora tranzystora drugiego /T2/, do wyjścia układu regułami prądu /Ul/ oraz poprzez rezystor pierwszy /Rl/ i kondensator pierwszy /Cl/ z równolegle do niego dołączoną diodą pierwszą /01/ do wejścia pierwszego układu regulacji rrądu /Ul/ i do wyjścia /3/ uzwojnia pierwotnego drugiego transformatora separacyjnego /TRI/, przy czym katoda diody pierwszej /Dl/ dołączona Jest do rezystora pierwszego /Rl/, natomiast wejście /2/ pierwszego uzwojenia pierwotnego transformatora separacyjnego /T^,/ dołączoną jest do kolektora tranzystora pierwszego /Tl/, jego wyjście /1/ do bieguna dodatniego źródła zasilania /Uz/ i poprzez re zystor drugi /R2/ do punktu wspólnego, łączącego kolektor tranzystora drugiego /T2/ z bazą tranzystora pierwszego /Tl/, a nadto wejście /4/ drugiego uzwojnia pierwotnego transformatora separacyjnego /TRI/ doprowadzone jest do wejścia drugiego układu regulacji prądu /Ul/.

* * *