Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения
ОДНОТАКТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий транзисторный ключ, выходной трансформатор, первичная обмотка которого, соединенная последовательно с транзисторным ключом , подключена к входным выводам стабилизированного преобразователя. а выходная обмотка через выпрямитель и сглаживающий фильтр соединена с выводами для подключения нагрузки и с входом блока управления в цепи обратной связи по выходному напряжению, соединенного выходом с управляющим входом транзисторного ключа, параллельно которому подключены соединенные последовательно дополнительная обмотка выходного трансформатора и диод, причем выходная обмотка включена в фазе с первичной обмоткой выходного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, указанная дополнительная обмотка включена согласно с первичной обмоткой выходного транс (Л форматора, в противофазе образуя совместно с диодом запирающую Цепь для управляющего входа транзисторного ключа,
СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних
РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ÄÄSUÄÄ 1145883 А (51)4 Н 02 М 3 335. G 05 F 1 00
ВСЕЮЩЧ1 М
БИ1юЛИОТЕs s (21) 3565428/24-07 (22) 17.03.83 (46) 30,04,88. Бюл. И- 16 (71) Рижское отделение Центрального научно-исследовательского института связи (72) И.А.Воробьев, С.Г.Тарапата и Н.НвЧебоненко (53) 621.314.057(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
11р 639105, кл, Н 02 M 3/335, 1975.
Авторское свидетельство СССР
Ф 310340, кл. Н 02 M 3/20, 1970. (54)(57) ОДНОТАКТНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий транзисторный ключ, выходной трансформатор, первичная обмотка которого, соединенная последовательно с транзисторным ключом, подключена к входным выводам стабилизированного преобразователя, а выходная обмотка через выпрямитель и сглаживающий фильтр соединена с выводами для подключения нагрузки и с входом блока управления в цепи обратной связи по выходному напряжению, соединенного выходом с управляющим входом транзисторного ключа, параллельно которому подключены соединенные последовательно дополнительная обмотка выходного трансформатора и диод, причем выходная обмотка включена в фазе с первичной обмоткой выходного трансформатора, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, указанная дополнительная обмотка включена согласно ф с первичной обмоткой выходного трансФорматора, в противофазе образуя совместно с диодом запирающую цепь дпа управляющего входа транзисторного ключа, B
Мт
9ю
11ч 1883
«(3oбppтрн«р oт«!<)ГH г(.я к 3«!рктp(i техтlик(1 . Mo)f(p т 1((lйти пpимр f! р fl«(Р В источниках вторичнсгс злектропитяниfi лппарлтуры проводной Гняз«(. г
Извес.тен однотлктный стабилизированный преобразователь постоянт ог0 напряжения нл трлнз!{(торах,, содрржл-.
IЦИЙ TP »3 f1 3 ИГ ТОРНЫЙ КЛЮ"I; ВЫХОДНОЙ трянсфор«(ятс«) т I!p pl!«>illa«i <тб loTKa
ТОP ОГО BK7!Oil PÍß ПОСЛР;>О(ЗЯ ГРЛЬНО С ключом, я 13» ход«ля обмо (кя через выпря(<{HTPJ I H OГ)!лжив лю!ций д)ильт»р лиl{ еlт с выводями J(jt«f т(сдк. lюч с
НЯ ГР т>3 К И т УС«(Л! i TP.IB !Mr!Vs(«r(",.В ":3 (I Pa В ления ключом„дог(олнительную обмстКУ ТРЯНСфОРМЯтОРЯ, СОЕК«!{ЕННУЮ ПОСЛЕЛОВЛтЕЛЬНО С «1!{ОД()M И ПОДКЛЮ тсниу!О
rtaPaS7SIP JI«if{ O УПРЯВЛЯЮ(ЦЕМ тт !3ХОДт>" 7 ОЯН зисторного ключа, причем выходная обмотка выходного трансформатора
ВКЛЮ<(ЕНа В itpO f Hr)0(1 ПО О;-НОЮЕНИЮ к первичной обмотке., л допо.шительнля — в фазе с пoð«è÷íîé обмоткой, Недостатком известного преобразс-- 2» вателя является низкий 1<,ПД, обусловленный увеличенньм максимал«.ным тоКОМ ЧЕРЕЗ ТРЯНЗ«{СТОРНЫ((КПЮ r) РЯБО чрм дHапa 3 Он р. БХО Г(i{0! Р IIЯ и fiяж ния:
>Н({ибс) лрр 6 »(изKH! (т" И 3 с) >i) т- 7 р Н«ю техниттр(K«T+ )< -щсifир>м яaттяFт» 51 но тлктнтт!й Г та 6 {.H!3IJPo«33 Tf!-lt тй пт) е сбгл то
ВЯТ(15!< ПОСТОЯННО! Г Н:!tTP5
КЛ 1 > ОГО(O Г» ттil«(P {т ЯЯ ()((P>jo!3;!
ТЕЛттпо С ТР>IН31{CTOPf(f>i«a 1(.ттю -!ОМ ПО" .
KЛКтЧ р<(a (3 Xn jr f! Ii< ", »(Ь!Б>) ттяl.f -тр, 0{;т) Л -30—
В я 1 р тт я (: (3 т>1 " (r j! fr т 6>IL(O 7 К - > т! тт (т
БЫГ(Р5{ «(ИТЕ>т« Н (.1»(Л)т<:>i! !0!!I!
Сот> 75(«>рнл Г ВЫ>130 >Мтт т . (5! (
«{ Я Г т) у 3 К И И г <3 Х <3 1 r r f .;; (и 1(Л»» т т т-, P. ":: Л р i «f f обря> >THGT! OB» (i! I !IC! 3! Ii()jff!(it >
Няrrp»)KPHт К> > Ор,.(и !iтт0 (; .3!>(к< Г<,т> т ( управляю(цим Входом трл:" 3;(o t c;f)H. Го -т > ключа Hapa»s;es ьнс кci );:< м. -.<0; к !«вЂ”
ЧЕНЫ Г 0(<ДИI(Е:f!>H!(1 !I, !C I (IT» a PJ, «r, ДР-. полнительняя о(мот,;: чы«(стгтнс)г<1 тряНСфОрМЯТОрЛ .;:,:.С,т Нр. !P; ЛЬ;-,:..-,.;
НЯ«(001
TЕЛЯ ЯВЛЯ >3 (Г Я НИ т т(Л Я H Я«((тж}(OC Т f -т 7. О 5
ОбуСЛОВ (ЕНО НО «(Ст)!(!«)."Т«:(л НЛСЬ((;(ртl!!5>
СЕрдЕЧЧИКЛ (3!,«:.О;((<ОГO трЛ!«ф;тр Лтс— ра в раба тет -! ((ктр тр (Hзи=iîð«c)! с клкчл, и, кяк слрдГTBHp. резкое увеличение тока, Этот режим Возможен при значительном с f«æ(! f{Hè нхсдного напряжения преобразоватеJ:я,. когда длительность рабочего тлктл нлстолт ко возрастает„
:!то сердечник Выходногс трансформаторя не успевает прремя гнититься в
Teii-!fèå короткой паузы между рабочими тлктами.
Цель изобретения — Гтовь(тьтение надежности сднотяктного стябилизиро13((!(«(of о 1tpeo6pa-:ователя.
Этл;ель достигается тем, что в о;то гaKтном стабилизрованнсм преобразоватрле постоянного напряжения, "0 (ржя(це!.(транзисторный ключ, выхсдioй тpa! t(форматop. первичная обмстка
i(îòoрого„ соединенная последовятельНО С Pë!{ 3 HC:TOP «f()(«{ КЛЮЧОМ 5 ПОДКЛЮЧР ня к входным выводам стабилизированного преобразователя, а выходная Об:.(откя через вь (рямитель и сглаживаю(ций фильтр соединена с вь(водами для подключения нагрузки и с входом бло«л упрлвгтсния в дег!и обратной связи
НО выходному нагряжению, соединенного (ь хпцом с у(тря!33(яю((1«м входом транзис— гop(ого ключа, параллельно которому лодк.!ючен«>! соединенные последователь((а ;o«oëaèòåльная обмотка выходного трянсформлто:-.а и диод., причем вьгход» тл» обмотка вк(тючена в фазе с пер:-:«иной об(-»сткой выходного трансформаторлт указа! ная дог олнительняя обС Гт(Л BKS(!O×P! а СОГЛаС-{Î С ПЕРВИЧнсй ,.6:откой выход-rcso трансформатора, н противофазе. образуя совместно с л !0 <<)i з«1(тир{1(о((!ую цепь для управ)(яю(1(еl o axon« ). транзисторного ключа.
Схема однотактного стабилизированHe«0 преобразователя представлена !
:я тертржр
Птррсб)aзолятель содержит транзистор«п(й к.т>3-! выходной трансформатор 2., первичт ля обмотка 3 которого я!(Люченя ((о<-зедсвлтельно с ключом 1.
Нь(хо;тнa5! сбм .-,тк-. т трансформатора 2 т" 0 = 3 Ннffspai (!.".Трп(т И С ГЛЯжиВЯЮ!ЦИЙ фильтр 6 ссе(IHHpня с выводами 7, 8
ДЛЯ 1!ОП К ()К>т!Р(-:ИЯ (3 а ГГ)УЗКИ И Г ВХОДОМ блока 9 ут>pa!;.jтения н цепи обратной
СГЯЗИ 1(О (3(>(К(::-,:.ОЧУ На!тРЯ)КЕНИЮ ПРЕ— об!)Я<3 о!3я тел«1» Выход блока 9 управле ни«r соединен с вхот;ом усилителя 10 упрявляюю;{х импу:тьсов транзисторного к почв f,. сор шненногс с входным вы— водам i, {о (Опт(«тельная обмотка 12
3 114 трансформатора 2 соединена с катодом диода 13, в противофазе с первичной обмоткой 3 анодом подключенного к входу усилителя 10 импульсов. Другим выводом дополнительная обмотка 12 соединена с общей цепью питания и первым входным выводом 14. Цепь питания блока 9 управления связана с входными выводами через согласующий (по величине напряжения) каскад 15, а выход усилителя 10 импульсов через согласующий трансформатор 16 соединен с входом силового транзистора 17.
Трансформатор 2 содержит размагничивающую обмотку 18, через диод 19 обратного хода соединенную с входными выводами.
В установившемся процессе стабилизации блок 9 управления формирует по заданной установке выходного напряжения последовательность управляющих импульсов определенной длительности и периода следования, которые усиливаются усилителем 10 и поступают на вход силового транзистора 17, осуществляющего коммутацию первичной обмотки 3 выходного трансформатора
2. Посредством размагничивающей обмотки 18 и диода 19 осуществляется за время паузы обратный ход преобразователя и уменьшение значения индукции материала сердечника трансформа1 тора 2 до расчетного значения остаточной индукции. Выпрямитель 5 осуществляет выпрямление инвертированного напряжения, которое сглаживается фильтром 6 и поступает на выход преобразователя. В случае спада напряжения питания под действием обратной связи по выходному напряжению блоком 9 управления осуществля5883
4 ется увеличение длительности импульса. Увеличивается длительность обратного хода, в который отпирается диод 19, и напряжение источника пита5 ния прикладывается к обмотке 18. При этом напряжение дополнительной обмотки l2 через диод 13 прикладывается в запирающем направлении к база-эмиттерному переходу транзисторного усилителя 10 управляющих импульсов, обеспечивая запертое состояние усилителя 10 до завершения обратного хода (возврата индукции материала сердечника трансформатора 2 к расчетному значению остаточной индукции), даже если с блока 9 управления уже поступает импульс управления.
При этом выходное напряжение преобразователя на время спада напряже20 ния источника питания снижается, однако в преобразователе обеспечивается в этом режиме работы надежная защита транзисторного ключа 10 от перегрузки по току, чем обеспечивается повышение надежности устройства при изменении напряжения в широких пределах.
Таким образом, подключение допол-. нительной обмотки 12 через диод 13 к входу транзисторного ключа 1 в запирающем направлении при условии противофазного включения обмотки 12 по отношению к обмотке 3 трансформатора
2 исключает возможность включения
35 транзисторного ключа 1 до полного размагничивания сердечника трансформатора 2, что соответственно исключает перегрузку транзисторного клю40 ча 1, а следовательно повышает най дежность стабилизированного преобразователя.
1145883
Корректop Г.Рещетник
Техред М.7оланич
Редактор H.Cèëüêÿãèíà
Заказ 3378
Тираж 665 Подписное
ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,, Москва,. Ж-35,. Рау пская наб,. д t,/5
Производственно-по",èãрафическое предприятие,. г. Ужгород„ ул. Проектная,
