SU473994A1 - Преобразователь-стабилизатор напр жени - Google Patents

Description

Преобразователь предназначен преимущественно дл  использоваии  в бестрансформаторных сетевых блоках питани , выполненных с применением высокочастотных высоковольтных кремниевых транзисторов. Известный преобразователь-стабилизатор содержит задающий генератор, двухтактный усилитель мощности с трансформаторным входом и выходом, силовой и всиомогательньш выпр мители, работающий на двойной частоте задающего генератора щиротно-имиульсиый модул тор, управл ющий транзисторным ключом, который обеспечивает выключение транзисторов усилител  мощности путем отключени  их эмиттеров от средней точки управл ющих обмоток входного трансформатора . Такой преобразователь имеет низкую надежность, органичеииую область применени  и низкую стабильность выходного напр жени . Действительно, сигнал, выключающий транзисторы усилител  мощности, образуетс  иутем разрыва цепи обмоток трансформатора, как это происходит в двухтактном преобразователе с нулевым выводом. В момент разрыва возникает импульс обратной пол рности, величина которого зависит от соотнощени  величии индуктивности рассе ни  траисформатора и нагрузки. При повышенных частотах преобразовани  это соотнощеиие ухудщаетс  и величина импульса возрастает иа-за ухудщени  магнитных свойств сердечника трансформатора. Требуемый режим переключени  транзисторов усилител  нарущаетс , работа прототипа становитс  неустойчивой. Упом нутый импульс увеличивает опасность пробо  перехода база-эмиттер транзистора (особенно высокочастотного) и его вторичного пробо  на этапе запирани . Указанные обсто тельства ограничивают область надежной работы известного преобразовател  иизкими частотами преобразовани  с использованием иизкочастотиых (сплавиых ) транзисторов. Дл  его реализации необходима средн   точка управл ющих обмоток трансформатора усилител  мощности. Это ие позвол ет выполнить последний по иолумостовой схеме, позвол ющей полностью использовать транзисторы по напр жению, и по мостовой схеме, в которой с паузой переключаетс  пара транзисторов , подключенных к разным источника питани , и отсутствует ток «nept;крыти  через эти транзисторы. Таким образом, известный преобразователь ие может использоватьс  при повыщениом напр жении питани  в случае двухтранзисторцого усилител  мощности и не допускает полиени  усилител  мощности по мост

схеме с минимальными динамическими потер ми .

В предлагаемом преобразователе-стабилизаторе напр жени  в цел х устранени  указанных недостатков в день первичной обмоткн входного трансформатора усилител  мощности введен балластный резистор, а к одной из обмоток этого трансформатора подключен управл емый упом нутым широтно-импульспым модул тором короткозамыкатель.

На чертеже показана схема предлагаемого преобразовател -стабилизатора напр жени .

Задаюндий генератор 1 преобразовател  выполнен по нолумостовой схеме с коммутирующим трансформатором 2 на транзисторах 3 и 4, которые совместно с транзисторами 5 и 6 образуют мостовой усилитель мощности 7 с силовым трансформатором 8 и выпр мителем 9. Переходы база-эмиттер транзисторов 5 и 6 соединены с вторичными обмотками входного трансформатора 10 усилител  мощности. Первична  обмотка 11 этого трансформатора через балластный резистор 12 подключена к выходу задающего генератора 1, а донолнительна  обмотка 13 соединена с короткозамыкателем 14, выполненным на транзисторе 15 с выпр мителем 16. Вход короткозамыкател  соединен с выходом работающего на удвоенной частоте задающего генератора широтно-импульсного модул тора 17, который соединен с отдельной обмоткой трансформатора 2 и с выходными зажимами преобразовател .

Выходное напр жение преобразовател  стабилизируетс  по замкнутой компенсационной схеме путем изменени  длительности паузы на нуле в выходном напр жении мостового усилител  мощности 7, транзисторы 3 и 4, которого нереключаютс  без паузы, а транзисторы 5 и 6-с паузой. На транзисторах 3 и 4 выполнен по полумостовой схеме с коммутирующим трансформатором 2 задающий генератор 1 пр моугольного напр жени . Из этого напр жени  формируетс  переключающее транзисторы 5 и 6 напр жение с паузой на нуле. Дл  этого пр моугольное напр жение нодаетс  на первичную обмотку 11 трансформатора 10 через балластный резистор 12. Пауза в каждый полупериод образуетс  при замыкании обмотки 13 этого трансформатора транзисторным короткозамыкателем 14, которым управл ет широтпо-импульсный модул тор 17, св занный с выходом преобразовател .

В предлагаемом преобразователе, в отличие от прототипа, выбросы в напр жении, переключающем транзисторы 5 и 6, отсутствуют благодар  формированию паузы замыканием обмоткп входного трансформатора усилител  мощности. Это позвол ет повысить надежность нреобразовател .

Преп тствий к применению высокочастотных транзисторов и к использованию любой схемы усилител  мощности предлагаемый преобразователь не имеет, что расщир ет область

его применени .

Подключение цени обратной св зи к силовому , а не к вспомогательному выпр мителю позвол ет повысить стабильность выходного напр жени  без возникновени  гальваниче-

ской св зи входа с выходом.

Преобразователь может быть упрощен за счет вывода вспомогательного выпр мител  и резисторов из цепей без транзисторов усилител  мощности. Функции последних выполн ет балластный резистор 12. Дальнейщее значительное упрощение преобразовател  и защита его от короткого замыкани  обеспечиваютс  выполнением задающего генератора на транзисторах моста.

Токи «перекрыти  транзисторов усилител  мощности устранены через транзисторы 3 и 4 использованием их в генераторе с коммутирующим трансформатором, через транзисторы 5 и 6 переключением их напр жением

с паузой на нуле. Все транзисторы усилител  мощности запираютс  пассивно-опасность вторичного пробо  при этом минимальна. Высока  скорость запирани  обеспечиваетс  высокочастотными кремниевыми транзисторами,

а дл  транзисторов 5 и 6 еще и малыми (доли ома) сопротивлени ми в цеп х баз, это также ограничивает их тепловой ток во врем  паузы.

Отсутствие токов «перекрыти  и пассивиое запирание транзисторов увеличивают надежность преобразовател , особенно при напр жении питани , близком к максимально допустимому.

гт

Предмет изооретени 

Преобразователь-стабилизатор напр жени , содержащий задающий генератор, трансформаторный двухтактный усилитель мощности с транзисторами, по цени управлени  соединенными с задающим генератором через входной трансформатор, щйротно-импульсный модул тор, работающий на двойной частоте задающего генератора, и выходной выпр митель , отличающийс  тем, что, с целью повышени  его надежности, расширени  области применени  и повышени  стабильности выходного напр жени , в цепь первичной обмотки входного трансформатора введен балластный резистор, а к одной из обмоток этого трансформатора подключен по цепи управлени  соединенный с широтно-импульсным модул тором короткозамыкатель, например транзисторный.

%/

J,