Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве источника питания. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство состоит из трансформатора 1 с первичной и вторичными 2, 14, 16, 17, 15 обмотками, причем обмотка 2 выполнена со средней точкой, соединенной с одним из выходов устройства. К вторичным обмоткам через резисторы 12, 13 и выпрямители 18, 19 с фильтрами 20, 21 подключены соответствующим образом диоды 8, 9, силовые транзисторы 3, 4, и управляющие транзисторы 10, 11, образуя двухполупериодную схему выпрямления входного напряжения. Между выходными выводами устройства включена схема сравнения 6, выход усилителя которой соединен с базой регулирующего транзистора 7, включенного между средней точкой обмотки 2 и анодами диодов 8, 9. Эмиттеры транзисторов 3, 4 через выходной фильтр 5 соединены с выходом устройства и схемой сравнения 6. Дополнительно введенный конденсатор 22 включен между средней точкой обмотки 2 и коллектором транзистора 7. Введение конденсатора 22 (и указанное его включение в схему устройства) позволяет получить полное открытие силовых транзисторов при увеличении полуволны входного напряжения от нуля до выходного напряжения, а при уменьшении - от выходного напряжения до нуля, и четкое поддержание постоянного напряжения на входе фильтра 5 при входном напряжении, большем выходного. Это обеспечивает минимальные потери в силовой цепи. 5 ил.

СОК@ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) <11>

23Î2 А2 (5))g Н 02 M 7/217

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е (61) 1403299 (21) 4450792/24-07 (22) 05.04,88 (46) 30.07.9Q. Бюл. И 28 (72) М.Г.Дыцков (53) 621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 1403299, кл. Н 02 М 7/217, 1986. (54). СТАБИЛИЗИРОВАННЫИ ПРЕОБРАЗОВА-

ТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания, Цель изобретения — повышение КПД. Устрой ство состоит из трансформатора 1 с первичной и вторичными 2, 14, 16, 17, )5 обмотками, причем обмотка 2 выполнена со средней точкой, соединенной с одним иэ выходов устройства. К вторичным обмоткам через резисторы 12, 13 и выпрямители 18, )9 с фильтрами

20, 21 подключены соетветствующим образом диоды 8, 9, силовые транзисторы 3, 4 и управляющие транзисторы

) О, 11, образуя двухполупериодную схему выпрямления входного напряжения. Между выгходными выводами устройства включена схема сравнения 6, выход усилителя которой соединен с базой регулирующего транзистора 7, включенного между средней точкой обмотки 2 и анодами диодов S, 9, Эмиттеры транзисторов 3, 4 через выходной фильтр 5 соединены с выходом устройства и схемой сравнения 6.

Дополнительно введенный конденсатор

22 включен между средней точкой обмотки 2 и коллектором транзистора 7.

Введение конденсатора 22 (и указанное его включение в схему устройства) позволяет получить полное открытие силовых транзисторов при увеличении полуволны входного напряжения от нуля до выходного напряжения, а при уменьшении — от выходного напряжения до нуля, и четкое поддержание постоянного напряжения на входе фильтра 5 при входном напряжении, большем выходного, Это обеспечивает минималь-, ные потери в силовой цепи. 5 ил.

1582302

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано качестве стабилизированного источ1тика питания, например, в низковольтНых силовых цепях питания 3BN.

Цель изобретения — повышение КПД.

Иа фиг,1 приведена электрическая схема стабилизированного преобразователя переменного напряжения в постоян-10 ное; на фиг.2 - осциллограмма нанряже1 сия Б (переход эмиттер — коллектор) диого из силовых транзисторов, на фиг.3 — осциллограмма на входе сгла1 кивающего фильтра; на фиг.4 — осцил лограмма напряжения IJ одного из ,,силовых транзисторов; на фиг,5 " ос-! циллограмма на входе сглаживающего .,фильтра без дополнительно введенноiro конденсатора (все осциллограммы

,приведены в режиме стабилизации вы-. ,ходного напряжения), Стабилизированный преобразователь

) переменного напряжения в постоянное содержит трансформатор.1 с первичной ! обмоткой, подключеннои к питающеи сети, 1

:,и пятью вторичными обмотками, Сило-. ! вая вторичная обмотка 2 выполнена co средней точкой и подключена к кол лекторам силовых транзисторов 3 и 4, 30

1, эмиттеры которых соединены через выходной фильтр 5 с выходом устройства и схемой 6 сравнения, включающей датчик выходного напряжения с усилителем (не показаны), выход которого

; соединен с базой регулирующего тран,зистора 7, эмиттер которого соединен со средней точкой обмотки 2 и выходом устройства, а коллектор — с анодами диодов 8 и 9, катоды которых подключе",щ ны к базам управляющих транзисторов

10 и 11 и первым выводам резисторов

12 и 13 соответственно, вторые выводы которых соединены с первыми выводами вторичных обмоток 14 и 15.,45

Вторичные обмотки 16 и 17 через двухполупериодные выпрямители 18 и

19 и фильтры 20 и 21 соединены первыми выводами с коллекторами силовых транзисторов 3 и 4, а вторыми выводами - с коллекторами управляющих транзисторов 10 и 11 и вторыми. выводами вторичных обмоток 14 и 15 соответственно. Конденсатор 22 первым выводом соединен с коллектором регулирующего транзистора 7, а вторым — со средней точкой вторичной обмотки 2.

Преобразователь работает следующим образом.

В течение одного полупериода переменного входного напряжения управляющий транзистор 10 открыт отпирающим напряжением, снимаемым с обмотки

14. Через коллектор — эмиттер открытого транзистора 10 отпирающее напряже-. ние с обмотки 16 и фильтра 20 открывает силовой транзистор 3. Выходной фильтр 5 производит сглаживание вы- ..1 прямленного напряжения. С выхода датчика выходного напряжения с усилителем на базу регулирующего транзистора

7 поступает сигнал обратной связи,; пропорциональный разности выходного и опорного напряжений.

В зависимости от величины этого сигнала меняются ток через транзистор

7, протекающий через открытый в данный полупериод входногр напря-. жения диод 8, резистор 12 и обмотки

14, 16 и 2, и напряжение на конденсаторе 22;. Величина емкости этого конденсатора определяется базовым током управляющих транзисторов 10 и 11 так, что при разряде (заряде) конденсатора 22 этим током в течение по крайней мере одного периода входного напряжения напряжение на нем существенно не изменяется. При нарастании входного напряжения от нуля силовой транзистор 3 открывается и находится в насыщении сначала от напряжения на фильтре 20, которое через обмотку 14, резистор 12 и управляющий транзистор 10 прикладывается к базе силового транзистора 3> а затем отпирающим напряжением, снимаемым с обмотки 14.

При превышении напряжением на базе управляющего транзистора 10 напряжения на конденсаторе 22 открывается диод 8, подключая конденсатор 22 к базе управляющего транзистора 10.

После этого напряжение на базе управляющего транзистора 10 остается постоянным несмотря на рост напряжения на обмотке 14, транзисторы 10 и 3 переходят в активный режим, Выходное напряжение повторяет напряжение на конденсаторе 22, так как транзисторы

3 и 10 включены по отношению к нагрузке по схеме эмиттерного повторителя.

Разность между выходным и входным напряжениями выделяется на силовом транзисторе 3 (фиг.2). При уменьшении напряжения на обмотках 2 и 14 и фильтре 20 до напряжения, меньшего напряжения на конденсаторе 22, закрыформулаизобретения

Составитель А.Кириллов

Техред Л.Олийнык Корректор О; Кравцова

Редактор А.Лежнина

Заказ 2095 Тираж 498 Подписно е

ВНИИПИ Гос

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент" г Уж г. жгород, ул. агарина, Г, 101

5 15823 вается диод 8, резко возрастает ток в базу управляющего транзистора 10 и транзисторы 10 и 2 переходят в режим насыщения. При этом потери в них ми5 нимальны. При переходе входного напряжения через нуль силовой транзистор 3 закрывается по база - эмиттерному переходу, а силовой транзистор

4 открывается эа счет энергии, запа!

О сенной в фильтре 21. Далее процесс происходит аналогично.

Таким образом, введение конденсатора 22 позволяет уменьшить разогрев силовых транзисторов, повысить КПД и уменьшить потери в транзисторах

3 и 4 эа счет устранения эффекта повышения напряжения U „ силовых транзисторов 3 и 4 при уменьшении входного напряжения. 20

Как видно из ос цилло грамм напряжения У„ транзистора 3, приведенных

02 6 на фиг.3 и 4, это напряжение при

U< (У > „ в устройстве беэ конденсатора значительно больше, чем с конденсатором. Это приводит в данном устройстве к увеличению напряжения на входе сглаживающего фильтра 5 и выходе устройства и улучшению его формы, как показано на фиг.3 и 5.

Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в постоянное по авт.св. 11 - 1403299, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД, в него дополнительно введен конденсатор, один вывод которого соединен со средним выводом первой вторичной обмотки, а второй его вывод соединен с. коллектором пятого транзистора.