Джерело вторинного електроживлення з імпульсним регулюванням

Источник вторичного электропитания с импульсным регулированием, содержащий регулируемый двухтактный конвертор с трансформаторным выходом, имеющий два входа управления, вспомогательный источник напряжения, транзистор типа п-р-п, подключенный к отрицательному выводу вспомогательного источника напряжения, к анодам первого и второго диодов и к отрицательному выводу выхода конвертора, трансформатор управления, первая и вторая вторичные обмотки которого подключены Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электропитания стабилизированным постоянным напряжением различных устройста радиоэлектронной аппаратуры. соответственно к первому иі второму входам управления конвертора, обмотка токовой обратной связи подключена последовательно к обмотке выходного трансформатора конвертора, а первая и вторая первичные обмотки включены последовательно - согласно, причем их общая точка соединена с первым выводом балластного резистора, а крайние выводы первичных обмоток соединены с катодами соответственно первого и второго диодов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что введены однотактнэя схема широтноимпульсной модуляции, третий и четвертый диоды и цепь включения конвертора, причем аноды третьего и четвертого диодов подключены соответственно к катодам первого и второю диодов, катоды третьего и четвертого диодов объединены в общую точку с коллектором транзистора, база транзистора подсоединена к выходу однотактной схемы широтно-импульсной модуляции, соединенной входами с положительным v отрицательным выходами конвертора, являющимися выходом устройства, яходноГт положительный вывод конвертора соединен с одним из его входов управления через цепь включения конвертора, а второй вывод балластного резистора соединен с положительным выводом вспомогательного источника напряжения. Известен ключевой регулятор, содержащий регулируемый полумостовой преобразователь с выпрямителем и фічпьтром на входе и выходе, вспомогательный источник напряжения, двухтактную схему широтноимпульсного регулирования, входом спеди С О О 6850 иметь неодинаковые длительности, что осоненную с выходом устройства, а выходом бенно сказывается при высокой частоте пречерез транзисторные ключи и трансформаобрэчоваиия, то есть при малых абсолютных тор управления - с управпяющими входами значениях длительности управляющих имупомянутою [феобразовэтеля (1). Недостатком такого устройства являет- 5 пульсов. Это приводит к неустойчивой работе преобразователя на высокой частоте ея наличие сложной схемы широтно-импульпреобразования и, кроме того, к несимметсного регулирования и повышенная ричной работе выходного трансформатора мощность потребления от вспомогательного конвертора. Указе, жые недостатки снижают источника напряжении, так как в процессе работы для питания цепей управления не 10 надежность устройства и целом. используется мощность самого преобразоПо аналогичной схемо разработан ряд вателя. источников питания І І З В М IBM AT/XT. Задача, на решение которой напрзояеНаиболее близким техническим решено изобретение, состоит з том,чтобы упронием к заявляемому по достигнутому эффекту и технической сущности является 15 стить устройство, применив однотактную схему широтно-импульсной модуляции для источник вторичного электропитания (2), соуправления двухтактным конвертором с исдержащий регулируемый двухтактный конключением при этом несимметрии временвертор с трансформаторным выходом, ных параметров управляющих импульсов в вспомогательный источник напряжения, два транзистора типа п-р-п, эмиттеры и коллек- 20 каждом такте, что обеспечивает повышение надежности и устойчивости работы устрой* торы которых шунтированы диодами, двухства. тактную схему широтно-импульсной модуляции, имеющую два тактовых и один Выполнение указанной задачи достигауправляющий выход, управляющий трансется тем, что о источник вторичного электроформатор, первая и вторая вторичные об- 25 питания, содержащий регулируемый мотки которого, имеющие двухтактный конвертор с трансформаторным выходом, имеющий первый и второй противоположную друг другу фазировку вывходы управления, вспомогательный источводов, подключены соответственно к первоник напряжения, транзистор типа п-р-п, му ;t второму входу управления конвертора, обмотка токовой обратной связи подключе- 30 подключенный к отрицательному выводу выхода конвертора, являющегося выходом усна последовательно с первичной обмоткой тройства, к отрицательному вуподу выходного трансформатора конвертора, а вспомогательного источниха напряжения и первая и вторая первичные обмотки включек анодам первого и второго диодов, трансны последовательно-согласно, причем их общая точка соединена через балластный 35 форматор управления, первая и вторая вторичные обмотки которого, имеющие реэистоо с управляющим выходом схемы противоположную друг другу фазировку выширотио-импульсной модуляции, крайние водов, подключены соответственно к первовыводы соединены с соответствующими му и второму входу управления конвертора, коллекторами упомянутых транзисторов, базы которых подключены к соответствующим 40 обмотка токовой обратной связи соединена последовательно с первичной обмоткой вытактовым выходам схемы широтно-импульсходного трансформатора конвертора, а перной модуляции. вая и вторая первичные обмотки включены Это устройство по сравнению с предпоследовательно-согласно, причем их обыдущим имеет более низкую выходную мощность источника вспомогательного 45 щая точка соединена с первым выводом балластного резистора, а крайние свободные напряжения за счет того, что благодаря ввевыводы первичных обмоток соединены с кадению обмотки токовой обратной связи для тодами соответственно первого и второго управления силовыми ключами конвертора диодов, введены однотактная схема широтиспользузтея з основном мощность самого конвертора. Однако это устройство, как и 50 но-импульсной модуляции,третий и четвертый диоды и цепь включения конвертора, предыдущее, имеет недостаток - наличие причем аноды третьего и четвертого диодов двухтактной схемы широтно-импульской объединены з общую точку с коллектором модуляции со сложным алгоритмом коммутранзистора, база транзистора подсоединетации выводов первичных обмоток управляющего трансформатора. Кроме того, из-за 55 на к выходу однотактной схемы широтно-импульсной модуляции, соединенной входом с различия во времени переключения транзивыходом устройства, входной положительсторна, осуществляющих коммутацию обмоный вывод конвертора соединен с одним из рок управляющего трансформатора, его входов управления через цепь включеуправляющие импульсы, поступающие на ния конвертора, а второй вывод балластного первый и второй входы конвертора, могут 6850 моста); одкотактную схему Ї7 широгно-имрезистора соединен с положительным вывопульсной модуляции, подключенную входадом вспомогательного источника напряжеми к выходу 6 устройства, а выходом-к базе ния. транзистора 5; цепь 18 включения, соединяСовокупность отличительных от прототипа признаков (введение однотактной схе- 5 ющую положительный вывод входа 19 конвертора и входа 3 управления конвертора, мы широтно-импульсной модуляции, Однотактная схема 17 ШИМ может быть третьего и четвертого диодов, цепи включевыполнена, например, в виде управляемого ния конвертора и соответствующих связей) мультивибратора с резистивно-емкостной с другими существенными признаками заявленного технического решения приводит к 10 связью. повышению надежности путем упрощения Источник' вторичного электропитания устройства и повышения устойчивости рабоработает следующим образом. ты. Причем, упрощение достигается за счет Однотактная схема 17 ШИМ вырабатытого, что для управления двухтактного конвает последовательность импульсов. Перивертора используется однотактная схема 15 од следования импульсов - постоянный, а широтно-импульсной модуляции, в то время длительность отрицательного (активного) как в устройстве-прототипе требуется приуровня импульса изменяется в зависимости менение двухтактной схемы широтно-имот выходного напряжения устройства. Схепульсной модуляции. Кроме того, так как ма 17 управляет транзистором 5, который, коммутация обмотками трансформатора уп- 20 работая в ключевом режиме, через диодный равления в заявляемом устройстве в кажлом мост (диоды 7, 8, 15. 16) периодически шунтакте осуществляется одним транзистором, тирует включенные последовательно обмотобеспечивается идентичность временных ки 13, 14 трансформатора 9. Балластный параметров управляющих импульсов, а, слерезистор 15 задает минимально-необходидовательно, повышается устойчивость рабо- 25 мый ток коллектора транзистора 5, уменьшаты устройства. ющий до минимума время рассасывания избыточных носителей в базе при его выклюНа фиг. 1 представлена функциональная чении. схема заявляемого устройства, на фиг; 2 Двухтактный конвертор 1 с трансформасхема электрическая принципиальная одного из возможных вариантов заявляемого ис- 30 тором 9управления случае, если схема 17 на него не воздействует (транзистор 5 закрыт), точника вторичного электропитания с благодаря использованию обмотки 12 токоимпульсным регулированием. вой обратной связи, способен работать в Заявляемое устройство содержит (см. автоколебательном режиме, причем его зафиг. 1) регулируемый двухтактный конвертор 1, имеющий первый 2 и второй 3 входы 35 пуск производится током, поступающим на вход 3 управления через цепь 18 включения, управления; вспомогательный источник 4 а момент "опрокидывания" схемы (переклюнапряжения; транзистор 5 типа п-р-п, подчение транзисторных ключей конвертора) ключенный к отрицательному выводу выхоопределяется моментом насыщения трансда 6 устройства, к отрицательному выводу вспомогательного источника 4 напряжения 40 форматора 9. В процессе регулирования выходного и к анодам первого 7 и второго 8 диодов; напряжения U вых. под воздействием схемы Трансформатор 9 управления, первая 10 и 17 в каждом такте осуществляется шунтировторая 11 вторичные обмотки которого, имевание обмоток 13, 14 трансформатора 9 упющие противоположную друг другу фазировку выводов, подключены соответственно 45 равления. На время шунтирования обмотки 13, 14 к первому 2 и второму 3 входам управления, образуют замкнутый контур, напряжение на обмотка 12 токовой обратной связи подклювторичных обмотках 10 и 11 уменьшается по чена последовательно к первичной обмотке абсолютной величине до уровня, при котовыходного трансформатора конвертора 1, в первая 13 и вторая 14 первичные обмотки 50 ром все транзисторные ключи запираются. После окончания шунтирования под воздейвключены последовательно-согласно, приствием энергии, накопленной в трансформачем их общая точка соединена через бзллаторе 9, на входах 2, 3 управления возникает стный резистор 15 с положительным напряжение, полярность которого противовыводом вспомогательного источника 4 напряжения; третий 15 и четвертый 16 диоды, 55 положна полярности, которая была ня указанных входах в предыдущем такте (до подключенные катодами к коллектору транмомента шунтирования). Начинается в юрой зистора 5, а анодами - соответственно к такт, при котором транзисторный ключ конкатодам диодов 7 и 8 и к крайним выводам вертора, закрытый в предыдущем такте под обмоток 13, 14 трансформатора 9 (диоды 7, воздействием на входе отпирающего ияпря8, 15. 16 образуют схему выпрямительного 8 6850 требуется применение не двухтактной, а однотактной схемы широтно-импульсной модуляции, что упрощает устройство а целом. Кроме того, поскольку в указанном устройстве коммутация обмоток трансформатора управления в каждом такте осуществляется с помощью одного" и того же транзистора, исключено различие в длительности управляющих импульсов каждого такта, что благо10 приятно сказывается на устойчивости устройства, особенно при малых длительноТаким образом, в данном устройстве стях рабочих импульсов. для управления двухтактным конвертором жения открывается, а транзисторный ключ, открытый в предыдущем такте, запирается, причем процесс переключения каждого ключа усиливается токовой обратной связью благодаря обмотке 12, то есть транзисторные ключи конвертора 1 работают поочередно с паузой, определяемой схемой 17 ШИМ, поддерживая на выходе 6 устройства постоянное напряжение. 0 оспомога -Ц тельный чапршения ~Л Т дбуктактный ко^оер/пор с трансформаторным $ыходом И 1\ 3-5 5 > Фиг.1 6850 /s Упорядник В.Зоэульов Замовлення 4502 ' Техред М.Моргеитал Коректор М.Керєцман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101