Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к источникам вторичного электропитания , и может быть использовано в устройствах автоматики, измерительной технике и средств связи. Цель - повышение КПД и уменьшение габаритов при одновременном обеспечении защиты от КЗ и перегрузок по току. Устройство содержит транзистор 1, трансформатор 2 с первичной обмоткой 3, вторичной обмоткой 4, дополнительной обмоткой 8, а также блок 5 управления , два входа которого соединены с обмотками 4 и 8 трансформатора, третий вход с общей шиной, а выход - с базой транзистора 1. Количество витков обмотки 8 равно количеству витков обмотки 4. При перегрузке по току или КЗ ЭДС обмоток 8 и 4 компенсируется, а активная составляющая обмотки 4 выделяется на измерительных входах блока 5 управления. Этот сигнал служит для уменьшения длительности открытого состояния транзистора 1 и уменьшения выходного напряжения. 1 ил (/ С

союз совгтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (лцзр Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4702759/07 (22) 06,06.89 (46) 07,11,91. Бюл. N 41 (72) А.Б.Шапиро и B,А.Шутов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Полупроводниковая электроника в технике связи. Сборник статей под ред, И.Ф.Николаевского. М,: Радио и связь, 1982, вып.22, с.185.

Электронная техника в автоматике.

Сборник статей под ред. l0.И.Конева, M.:

Радио и связь, 1983, вы.14, с.20, рис,5, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам вторичного электропитания, и может быть использовано в устройствах автоматики, измерительной

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам вторичного электропитания, и может быть использовано в устройствах автоматики, измерительной технике и средств связи, Цель изобретения — повышение КПД при обеспечении защиты от перегрузок по току и коротких замыканий при одновременном улучшении массогабаритных характеристик.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь содержит последовательно соединенные между входными выводами транзистор 1 и трансформатор 2 с первичной 3 и вторичной 4 обмотками, блок

5 управления, обеспечивающий ключевой

„„. Ж„„1690123 А1 технике и средств связи, Цель — повышение

КПД и уменьшение габаритов при одновременном обеспе,ении защиты от КЭ и перегрузок по току, Устройство содержит транзистор 1, трансформатор 2 с первичной обмоткой 3, вторичной обмоткой 4, дополнител ь ной обмоткой 8, а также блок 5 управления, два входа которого соединены с обмотками 4 и 8 трансформатора, третий вход с общей шиной, а выход — с базой транзистора 1. Количество витков обмотки 8 равно количеству витков обмотки 4. При перегрузке по току или К3 ЭДС обмоток 8 и 4 компенсируется, а активная составляющая обмотки 4 выделяется на измерительных входах блока 5 управления. Этот сигнал служит для уменьшения, длительности открытого состояния транзистора 1 и уменьшения выходного напряжения. 1 ил. режим работы транзистора 1, диод 6. конденсатор 7. Начало дополнительной обмотки 8 трансформатора 2 соединено с началом обмотки 4 и с ка одом диода 6. Конец обмотки 8 подключен к первому измерительному входу разностного сигнала блока 5 управления, второй измерительный вход разностного сигнала которого соединен с концом обмотки 4, общий вывод блока 5 управления подключен к общей входной и выходной шинам, а выход блока 5 управления соединен с базой транзистора 1. При этом положительная входная шина преобразователя соединена с концом обмотки 4, общая выходная шина соединена с анодом диода 6. а конденсатор 7 подключен параллельно выходным выводам.

Устройство работает следующим образом.

1690123

Последовательность nðÿìoóãoëüèíõ импульсов определенной частоты и длительности с выхода блока 5 управления поступает на базу транзистора 1 преобразователя, Импульсное напряжение с вторичной Об- 5 мотки 4 трансформатора 2 выпрямляется диодом 6, фильтруется конденсатором 7 и поступает на вход устройства. Защита от коротких замыканий и перегрузок по току осуществляется следующим образом. При 10 увеличении выходного тока устройства увеличивается падение напряжения на активном сопротивлении вторичной Обмотки 4 трансформатора, а падение напряжения на активном сопротивлении обмотки 8 не из- 15 меняется, так как через нее не протекает выходной ток. ЭДС обеих обмоток компенсируется. Таким образом, изменяется величина сигнала рассогласования между первым и вторым измерительными входа- 20 ми блока 5 управления, что приводит к изменению сигнала на его выходе, который воздействует на транзистор 1, умень. шая длительность нахождения его в активном состоянии. Вследствие этого про- 25 исходит ограничение выходного тока устройства и уменьшение выходного напряжения (режим.ограничения тока нагрузки). При коротком замыкании в нагрузке выходное напряжение уменьшается до нуля 30 и вследствие ограничения выходного тока мощность. рассеивающаяся на преобразователе; стремится к нул о, При таком способе защиты коротких замыканий КПД устройства увеличивается, так как уменьша- 35 ются дополнительные потери мощности, а габариты устройства уменьшаются, так как дополнительная Обмотка выполняется на том же трансформаторе преобразователя и

: может быть намотана как угодно тонким 40, проводом (определяется технологическими возможностями), при этом дополнительных злемЕнтов (выявительного резистора или трансформатора тока) не требуетоя.

Таким образом, в предлагаемом устрой- 45 стве повышается КПД и уменьшаются габариты при одновременном обеспечении защиты от коротких замыканий и пеоегрузок по току.

Применение данного устройства при 50 построении вторичных источников злектрОпитания репортажных телевизионных камер, к габаритам, потребителю и надежной работе которых предъявляются особо высокие требования, позволяет уменьшить их размеры и вес, снизить потребляемую мощность, Указанное преимущество достигается тем, что преобразователь позволяет обеспечить длительную бесперебойную работу TB камеры в целом в любых режимах ее работе.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзистор, трансформатор, диод, конденсатор и блок управления, обеспечивающий ключевой режим работы транзистора, причем коллектор транзистора подключен к началу первичной обмотки трансформатора, конец которой подключен к общей входной шине, плюсовая входная шина подключена к змиттеру транзистора, база которого соединена с выходом блока управления, начало первой вторичной обмотки трансформатора подключено к катоду диода, анод которого соединен с общей выходной шиной и первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с концом первой вторичной обмотки трансформатора и с плюсовой выходной шиной, Общий вывод блока управления подключен к общей входной и выходной шинам, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения КПД при обеспечении защиты от перегрузок по току и коротких замыканий при одновременном улучшении массогабаритных характеристик, в указанный блок управления введены средства измерения и изменения длительности выходных импульсов, а в трансформатор введена вторая вторичная обмотка с числом витков, равным числу витков первой вторичной обмотки, причем начало второй вторичной обмотки подключено к точке соединения катода диода с началом первой вторичной обмо ки трансформатора. конец второй вторичной обмотки подключен к пер" вому измерительному входу раэностного сигнала блока управления, второй измерительный вход разностного сигнала которого подключен к точке соединения плюсовой шины с вторым выводом конденсатора и с концом первой вторичной обмотки трансформатора.

1690123

Составитель С. Каленов

Техред M.Моргентэл Корректор Т.Малец

Редактор 3. Хорина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3823 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5