SU849395A1 - Стабилизированный статическийпРЕОбРАзОВАТЕль пОСТО ННОгО НАпР жЕНи В пЕРЕМЕННОЕ - Google Patents

Description

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть исполь зовано при .разработке вторичных источ ников питани  различной радиоэлектронной аппаратуры. Известны маломощные статические преобразователи напр жени , в которых на входе преобразовател  установлены линейные (компенсационные) стабилизаторы напр жени . Такие преобразователи обладают хорошими динамическими характеристиками и хорошей устойчивостью l - t-. Недостатком таких преобразователей  вл етс  то,-что в случае отказа регулирующего транзистора стабилизатора выходное напр жение преобразовател  существенно повышаетс , так как при таком отказе инвертор продолжает работать , инвертиру  уже все входные напр жени  преобразовател , либо имеет сложную схему защиты, недостаточно надежную и ухудшающую весогабаритНЫ6 характеристики устройств. Наиболее близким к предлагаемому по своей технической суетности  вл  етс  устройство содержащее узел уп- равлени  ключевых транзисторов двухтактных усилителей мощности с выход-, ным трансформатором со средней точкой первичной обмотки-, линейный стабилизатор , установленный на входе преобразовател , с транзисторным регулирующим элементом, усилителем посто нного тока, узлом сравнени  и выходным конденсатором Г4. Недостатком данного устройства  вл етс  отсутствие защиты нагрузки от перенапр жений и снижение КПД за счет возникновени  сквозных токов в КЛЮ-. транзисторах. Цель изобретени  - повьшение надежности , КПД и защита нагрузки от перенапр жений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированный статический преобразователь посто нного напр же ни  в переменное, содержащее узел уп-

равлени  ключевых транзисторов двухтактных усилителей мопщости с выходным трансформатором со средней точкой первичной обмотки, котора  подключена к выходу регулирующего транзистора линейного стабилизатора посто нного напр жени  с усилителем посто нного тока и узлом сравнени , подключенным к выходному конденсатору стабилизатора и входному выводу узла управлени  ключевых транзисторов, введены генератор коротких импульсов на однопереходном транзисторе и формирователь импульсов запуска, причем первый из них подключен к общему выходу стабиЬизатора и к базе регулирующего тран зистора, а второй выходом подключен к управл ющему входу упом нутого узла управлени , входными выводами - к выходному конденсатору стабилизатора, а управл ющим входом - к выходу регулирующего транзистора, который подключен к выходному конденсатору стабилизатора через дополнительный диод, при этом узел управлени  ключевых транзисторов выполнен на счетном триггере , счетный вход которого образует управл ющий вход узла, а формировател импульсов запуска выполнен на транзисторе , база которого через первый резистор соединена с управл ющим входом формировател , эмиттер образует один входной вывод, коллектор через два других резистора соединен с общим выводом, а точка соединени  этих резисторов образует выходной вьгоод формировател .

На фиг. 1 показана схема стабилизированного статического преобразовател ; на фиг. 2 - эпюры напр жений в характерных точках схемы.

Преобразователь (фиг. 1) содержит узел управлени  1 ключевых транзисторов 2 и 3 двухтактного усилител  мощности 4 с выходным трансформатором 5 со средней точкой первичной обмотки, линейный стабилизатор посто нного напр жени  6 с регулирующим транзистором 7, усилителем посто нного тока и узлом управлени  8, подключенными к выходному конденсатору 9 стабилизатора , при этом выход регулирующего транзистора подключен к выходному конденсатору стабилизатора через диод 10, генератор коротких импульсов 11 на однопереходном транзисторе 12, резисторе 13 и конд1енсаторе 14, формирователь импульсов запуска 15 на транзисторе 16, коллектор которого через резисторы 17 и 18 подключен к общему выоду преобразовател  19, точка соедиени  этих резисторов образует выходой вывод 20 формировател , база этого транзистора через резистор 21 подлючена к управл ющему входу 22 форировател , эмиттер образует входной ьюод 23 формировател , эмиттер ключевых транзисторов усилител  мощноси объединены и подключены к общему выводу через стабилитрон 24, входной вывод 25 устройства подключен ко вхоу регулирующего транзистора стабилизатора через предохранитель. Генератор коротких импульсов 11 подключен к общему выводу преобразовател  19 и базе регулирующего транзистора 7. Управл ющий вход 22 формировател  импульсов запуска 15 соединен с выходом регулирующего транзистора 7, входной вывод 23 формировател  15 соединен с выходным конденсатором 9 линейного стабилизатора 6, выходной вывод 20 формировател  15 подключен к управл ющему входу узла управлени  1, в данном случае к счетному входу триггера .

Преобразователь работает следующим образом.

С подачей на него напр жени  сети начинает функционировать линейный стабилизатор 6, схема которого, обычна (наличие в нем диода 10 принципиально не измен ет процесс стабилизации ) . Начинает работать и генератор коротких импульсов 11,  вл ющийс  задающим генератором преобразовател , который в моменты срабатывани  (частота генерации определ етс  посто нной времени конденсатора 14 и резистора 13) шунтирует выход усилител  посто нного тока и узла сравнени  8, создава  в напр жении стабилизатора перед диодом 10 характерные вырезки (провалы) эпюра А на фиг. 2.

Диод 10 вместе с конденсатором 9 образуют фильтр, который сглаживает провалы напр жени  на выходе регулирующего транзистора, образующиес  в моменты генерации импульсов, в результате чего обратна  св зь на узел управлени  8 стабилизатора 6 подаетс  в виде посто нного напр жени  (что и позвол ет сохранить динамику его работы). Посто нным напр жением питаетс  узел управлени  1 усилител  мощности 4, а также формирователь его импульсов запуска 15. Этот формирователь вырабатывает синхроимпульсы дл  перебрасывани  триггера узла управле ни  1 в моменты провалов напр жени  на выходе регулирующего транзисто- ; ра 7, когда создаетс  насыщающий базовый ток его транзистора 16, ограничиваемый резистором 21. В остальное врем  транзистор 16 заперт падением напр жени  на дй&де 10. Синхроимпуль сы (эпюра Б), нужна  амплитуда котор устанавливаетс  выбором соотношени  резисторов 17 и 18, переключают триг гер узла управлени  1, вырабатывающий пр моугольные колебани  (эпюры В и г). Ключевые транзисторы 2 и 3 уси лител  мощности 4, попеременно переключа сь , возбуждают переменный ток на трансформаторе 5. Установленньш в цепи эмиттеров транзисторов 2 и 3 стабилитрон 24 создает смещение дл  неработающего в данном полупериоде транзистора усилител  мощности, что нужно дл  обеспечени  его надежного запирани , несмотр  на то, что импульсы на входах усилител  мощности имеют характерную при съеме сигналов с триггера подставку (некоторый на .чальный уровень (эпюры В и Г). Однако установка стабилитрона не  вл етс  принципиальной. Можно исключить вли ние начального уровн  им пульсов триггера также установкой между триггером и усилителем мощност разделительных конденсаторов или путем подачи на базы транзисторов усил тел  мощности вместе с импульсами триггера некоторого напр жени  смеще ни  от дополнительного источника. Питание усилител  мощности 4 осуществлено не с выхода линейного стабилизатора , как это обычно делаетс , а с общей точки регулирующего транзис тора 7 и диода 10, т.е. напр жением, имеющим провалы в моменты переключени  транзисторов усилител  мощности. Благодар  этому токи перекрыти  станов тс  значительно меньшими, а в напр жении вторичной обмотки трансформа тора 5 также по вл ютс  провалы в начале каждого полупериода переменного напр жени  в преобразователе. Изобретение позвол ет значительно снизить вли ние сквозных токов ключевых транзисторов, защитить нагрузку перенапр жений, в нем осуществл етс  автоматическа  проверка исправности регулирующего транзисторалинейного

Claims (4)

1. стабилизатора, причем производитс  она на всем прот жении работы преобразовател , что принципиально исключает перенапр жение на его выходе при пробое регулирующего транзистора, так как при этом становитс  вообще невозможной работа преобразовател  (из-за останов ки триггера). Кроме того, очень просто решаютс  задачи уменьшени  токов перекрыти  транзисторов усилител  мощности и форсированного сгорани  предохранител  при про0ое регулирующего транзистора без применени  дл  этого каких-либо узлов, предназначенных специально дл  таких целей. Формула изобретени  1. Стабилизированный статический преобразователь посто нного напр же-. ни  в переменное, содержащий узел управлени  ключевых транзисторов двухтактных усилителей мощности с выходным трансформатором со средней точкой первичной обмотки, котора  подключена к выходу регулирующего транзистора линейного стабилизатора посто нного напр жени  с усилителем посто нного тока и узлом сравнени , подключенным к выходному конденсатору стабилизатора и входному вьюбду узла управлени  ключевых транзисторов, отличаю- щи и .с   тем, что, с целью защиты нагрузки от перенапр жений и пбвьшени  надежности, он снабжен генератором коротких импульсов на однопереходном транзисторе, подключенным к общему вьшоду стабилизатора и к базе регулирующего транзистора, и формирователем импульсов запуска, выходомподключенным к управл ющему входу упом нутого узла управлени , входными выводами - к выходному кoндeIicaтopy стабилизатора, а управл ющим входом к выходу регулирующего транзистора, который подключен к выходному конденсатору стабилизатора через дополнительный диод. 2.Преобразователь по.п. 1, отличающийс  тем, что узел управлени  ключевых транзисторов выполнен на счетном триггере, счетный вход которого образует управл ющий вход узла. 3.Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что фор иpoвaтeль импульсов запуска выполнен на транзисторе, база которого через первый резистор соединена с управл ющим входом формировател , эмиттер об разует входной вывод, а коллектор через два других резистора соединен с общим выводом, причем точка соединени  этих резисторов образует выходной вывод преобразовател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Роман Э.М. Транзисторные преобразователи в устройствах питани  ра84 Энерги  диоэлектронной аппаратуры. 1975, с. 104, рис. 3-1 а.
2. 2.Источники электропитани  на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. Под ред. С.Д. Додика и Е.И. Гальперина, М., Советское радио . 1964,, с. 268, рис. У. 10 а.
3. 3.Снегирев О.Н. и Томигас О.А. Устройство защиты от перенапр жений. Обмен опытом в радиопромьпаленности. Вып. 6, М., с. 49, рис. 1.
4. 4.Блок ЦРЗ. 211.026 ЭЗ, 1975.

   Фи&.