SU1275691A1 - Однотактный стабилизированный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питани  электронной аппаратуры. Цель - повьшение надежности путем повьшени  стабильности выходных параметров. Устр-во содержит силовой транзистор 3, через первичную обмотку выходного трансформатора подключенный к входным выводам , узел 4 пуска и базова  обмотка 5, подсоединенные к входу транзистора 3, соединенного также с цепью, состо щей из конденсатора 18 и запирающего транзистора 19, управление которым осуществл етс  от цепей управлени , содержащих конденсаторы, Jдиоды и резисторы. При увеличении (уменьшении) напр жений на выходе с $ :устройства увеличиваетс  (уменьшаетс ) напр жение на измерительном (Л

Description

СЛ

О5

со

конденсаторе 31 и на выходе истокового повторител  26, что ведет к уменьшению (увеличению) времени от .крытого состо ни  силового транзистора 3 и уменьшению (увеличению)

энергии, накапливаемой в трансформаторе , и соответственно, к уменьшению (увеличению) напр жейий на выходе, за счет чего осуществл етс  стабилизаци  выходного напр жени . 2 ил.

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано во ргоричных источниках питани  электронной аппаратуры,,

Цель изобретени  - повьшен:ие надежности путем повьппени  температурной стабильности выходных параметров

На фиг. 1 приведена принцилиальн .а  электрическа  схема предлагаемого однотактного стабилизированного преобразовател  посто нного напр жени ; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства. Однотактный стабилизированный преобразователь посто нного н:апр жени  содержит трансформатор , первична  обмотка 2 которого по,дключена к входным выводам через силовой транзистор 3 к управл ющему переходу которого подключены пусковой узел на резисторе А и базова  обмотка 5 через базовые диод б и резистор 7, выходные обмотки 8 через нгьтр мителъные диоды 9 подключены к сглаживающим конденсаторам 10 и нагрузке 11, управл юща  обмотка 12 подкл:ючена через вспомогательньм выпр митель 13 к последовательной цепочке,, состо щей из первого резистора 14,,- врем задающего конденсатора 15 и второго резистора 16, и через первый диод 17 к накопительному конденсатору 18, соединенному через запирающий транзистор 19 с входом силового транзистора 3, измерительна  обмотка 20 подключена через последовательную диодно-резистинную цепочку на втором диоде 21 и резисторе 22 к входу запирающего транзистора 19, к которому подключен также выход компаратора 23-, выполненного по схеме аналога однопереходного транзистора, первый вход которого соединен с врем задающим конденсатором, а второй вход через диоды 24 и 25 соединен с выходом согласующего блока, вьтолненного по схеме истокового повторител  26, подключенного к выходу вспомогательного выпр мител  13,. и с первым 27 . источником опорного напр жени , подКочюченног к выходу вспомогательного выпр мител  13 через токоограничивающий резистор 28. Врем задающий конденсатор 15 зашунтирован первым уп- равл ющим транзистором 29. К измерительной обмотке 20 через дополнительный диод 30 подключен измерительнь1й конденсатор 31, зашунтированный через резистор 32, вторым управл ющим

транзистором 33. -Базы первого 29 и второго 33 управл ющих транзисторов подключены соответственно через ре- зисторы 34 и 35 к измерительной обмотке 20, вход истокового повторитег л  26 соединен с измерительным конденсатором 31, второй источник 36 опорного напр жени  подключен к точке соединени  управл ющей 12 и измерительной 20 обмоток и точке соеди5 нени  резистора 14 и врем задающего конденсатора 15.

Устройство работает следующим образом .

Открытие силового транзистора 3 током через пусковой резистор 4 в момент времени t(фиг.2а) приводит к по влению тока через первичную обмотку 2 силового трансформатора 1 и напр жений на обмотках 5, 8, 12

и 20. 5

Claims (1)

1. Запирающий транзистор 19 закрыт и ток, протекающий через базовую обмотку 5, удерживает силовой тран .зистор 3 в открытом состо нии. Нагрузка 11. 1 1 . ti отключена от трансформатора 1 выпр мительными диодами 9.1-9.т, в силовом трансформаторе 1 происходит 1 акопление электро . магнитной энергии, и ток через си ловой транзистор 3 и первичную обмо ку 2 линейно возрастает. Накопительный конденсатор 18 зар жаетс  по цепи: управл юща  обмот ка 1 2 - диод 17 - накопительный кон денсатор 18. Транзисторы 29 и 33 за рыты, так как к их управл ющим пере ходам приложено напр жени  запирающей пол рности. Напр жение на измерительном конденсаторе 31 пропорционально напр жени м на выходных каналах в предыдущем периоде и остаетс  неизменным на данном интервале времени, так ка измерительный конденсатор 31 подклю чен к высокоомному входу истокового повторител  26, Напр жение на источ нике 27 опорного напр жени  в номинальном режиме меньше, чем,напр жение на выходе истокового повторител  26. Врем задающий конденсатор 15 зар жаетс  по цепи: обмотка 2 - диод 13 - резистор 14 - конденсатор 15 резистор 16. Напр жение на резисторе 16 равно разности опорного напр  жени  на источнике 36 и напр жени  на врем задающем конденсаторе 15, В момент времени t, напр жение на резисторе 16 спадает до уровн  напр жени  на выходе истокового пов торител  26 и происходит срабатывание компаратора 23, что ведет к по в лению тока через управл ющий переход запирающего транзистора 19, последний открываетс  и напр жение на накопительном конденсаторе 18 прикладываетс  к управл ющему переходу силового транзистора, который формированно закрываетс . Напр жение на обмотках силового трансформатора 1 мен ет свой знак и запирающий транзистор 19 удерживаетс  в открытом состо нии напр жением обмотки 20, приложенным к управл ющему переходу через диод 21 и резистор 22. Транзистор 29 открываетс  и врем задающий конденсатор 15 разр жаетс  до нул . С момента времени t( энерги , на .копленна  в силовомтрансформаторе 1, передаетс  в конденсаторы 10 и 31 и в нагрузку 11. Одновременно открываетс  транзистор 33, шунтирующий через резистор 32 измерительный конденсатор 31. Напр жени  на сглаживающих конденсаторах 10 и измеритель ном конденсаторе 31 пропорциональнь коэффициентам трансформации между обмотками 8 и 20 (за вычетом падений напр жений на диодах 9 и 301. Если ио какой-либо причине напр жение на одном из конденсаторов 10 окажетс  меньше, чем приведенное к нему напр жение на других сглаживающих конденсаторах 10, то напр жени  на обмотках трансформатора 1 на этапе передачи энергии определ ютс  конденсатором 10 с меньшим приведенным напр -жением , так как напр жени  на других обмотках 8 окажутс  меньше, чем напр жеди  на соответствующих конденсаторах 10, к которым они подключены . В конденсатор 10 с большим значением приведенного напр жени  энерги  от трансформатора I не поступает до тех пор, пока его приведенное напр жение не сравн етс  с приведенными напр жени ми других каналов. При изменении в широком диапазоне нагрузки любого из выходных каналов преобразовател  в широком диапазоне измен етс  и посто нна  времени цепи ю, - HI нагрузки этого канала - (,; С где - емкость сглаживающего конденсатора i-ro канала, Кн сопротивление нагрузки i -го канала. Дл  повьшени  точности стабилизации выходных напр жений каналов преобразовател  необходимо, чтобы напр жение на измерительном конденсаторе 31 на этапе передачи энергии от трансформатора I в нагрузку повтор ло форму напр жени  на конденсаторах О выходных: каналов, дл  чего необходимо , чтобы посто нна  времени С, С, о была меньше посто нной времени цепи нагрузки любого из каналов. Кроме того, погрузка измерителького конденсатора 31 резистором 32 на врем  передачи энергии от трансформатора в нагрузку устран ет его за счет коммутационных всплесков напр жений на обмотках трансформатора I, а следовательно , устран ет вносимую при этом ошибку в точность поддержани  выходных напр жений. К моменту времени ( 2 энерги , наопленна  в трансформаторе I, полостью переходит в нагрузку. В моент времени i напр жение ка обмотах трансформатора становитс  равным улю, и транзисторы 19, 29 и 33 закываютс . Силовой транзистор 3 отрываетс  под действием тока, протекающего через пусковой резистор 4, и процессы в устройстве повтор ютс . Открытие силового транзистора 3 в предлагаемом устройстве происходит при отсутствии гока в сшювой депи, поэтому через пусковой резистор 4 протекает небольшой ток, смещающий управл ющий переход силового транзистора 3 в пр мом направлении. При увеличении (уменьшении) напр  жений на выходных каналах увеличиваетс  (уменьшаетс ) напр жение на измерительном конденсаторе 31 и на выходе истокового повторител  26, что ведет к уменьшению (увеличению) времени , открытого состо ни  силового транзистора 3 и уменьшению (увеличе нию) энергии, накапливаемой в трансформаторе , и , соответственно, к уменьшению (увеличению) напр жений на выходных каналах. Таким образом, осуществл етс  стабилизаци  выходных напр жений однотактового цреобразовател  посто нного напр жени , Предлагаемьш однотактный стабили зированный преобразователь посто нного напр жени  по сравнению с известным имеет большую температурную стабильность, так как не содержит ; оптрона, используемого в линейном релсиме, имеет большую надёжность, так как ограничиваетс  максимальный ток в силовой цепи в релдамах запуска устройства и в большем диапазоне перегрузки. Предлагаемое устройство по сравнению с известным проще, так как не содержит усг- глктгл  обратной св зи. Формула изобретени Однотактный стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий трансформатор, пе вична  обмотка которого подключена к входным вывода через силовой тр-а

   зистор, к входу которого подключены пусковой узел и цепь базовой обмотки , управл юща  обмотка подключена через вспомогательньы выпр митель к последовательной цепочке, состо щей из первого резистора, врем задающего конденсатора и второго резистора , и через первый диод - к одному из выводов накопительного коденсатора , другим вьгаодом соединенного через запирающий транзистор с входом силового транзистора, изме-ритёльна  обмотка св за.нна  первьм

   источника опорного напр жени , соединенному через токоограничивающий резистор с выходом вспомогательного выпр мител , при этом точка соединени  первого резистора и врем задающего конденсатора, соединенна  с одним из э.лектродов первого управл ющего транзистора, подключена также через второй ист.эчник опорного напр жени  к точке соединени  управл ющей и измерительной обмоток, присоединенной к первоьгу выводз/ измерительного конденсатора. 91u вьтодом через цеггь второго диода с входом запирающего транзистора, к которому подключен также выход компаратора , один из входов которого соединен с врем задающим конденсатором , цепь которого зашунтирована первым управл ющим 1ранзистором, база которого через соответствующий резистор подсоединена к первому выводу измерительной обмотки, второй управл ющий транзистор, согласующий блок, один из выводов которого соединен с выходом вспомогательного выпр мител , а выходной вывод - с измерительнь1М конденсатором, первый вьгоод которого соединен с первым выводом первого из .двух источников опорного напр жени , резисторы, о тличающийс   тем, что5 с целью повышени  надежности путем повышени  температурной стабильности выходных параметров, входной вывод согласующего блока, вьтолненного -на истоковом повторителе, подключен к второму вьтоду измерительного конденсатора , подключенному через первый дополнительный диод к первому выводу измерительной обмотки, соединенному также через базовый резистор с базой второго управл ющего транзистора,, при этом в цепь второго диода введен резистор, а силова  цепь второго управл ющего транзистора через токозадающий резистор подсоединена параллельно измерительному конденсатору, первый вывод которого, соединенньй с выходным вьшодом согласующего блока, соединен с вторым выводом накопительного конденсатора и через резистор истокового повторител  - с анодом одного из двух введенных диодов, катоды которых подключены к втором / входу компаратора, а анод второго из введенных диодов присоединен к второму вьтаоду первого