SU1644115A2 - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к элетро- технике, в частности к устройствам преобразовани  посто нного напр жени  в посто нное. Цель изобретени  - повышение КПД. Устр-во содержит нестабилизируемый источник посто нного напр жени , управл ющий генератор, узел преобразовани  уровней напр жени 1 , узел сравнени  уровн , цепь обратной св зи, С-фильтр, формирователь сигнала управлени , стабилизатор . Повышение КПД происходит за счет перевода п-р-п-транзистора из линейной области в ключевой режим. Это достигаетс  введением формировател  сигнала управлени  п-р-п-тран- зистором узла преобразовани  уровней напр жени . Этот узел состоит из логического элемента И, один из входов которого подключен к выходу управл ющего генератора, второй вход через резистор соединен с коллектором выходного транзистора цепи обратной св зи и с общей точкой RC-це- пи-точкой соединени  резистора с конденсатором. Второй вывод конденсатора RC-цепи соединен с общей шиной , а второй вывод резистора RC-цепи - с выводом источника посто нного напр жени . Выход логического элемента И через резистор смещени  соединен с базой п-р-п-транзистора узла преобразовани  уровней напр жени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам преобразовани  посто нного напр жени  в посто нное .

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД устройства.

На чертеже представлена функциональна  схема преобразовател .

Преобразователь содержит нестабилизированный источник 1 посто нного напр жени , отрицательный вывод ко- торого соединен с общей шиной, управл ющий генератор 2, узел 3 преобразовани  уровн , состо щий из накопительного конденсатора 4, ключевых транзисторов 5,6, диодов 7,8, выходного конденсатора 9 и резисторов 10,11 смещени , один из выводов накопительного конденсатора 4 соединен через транзистор 5 с положительным выводом источника 1 посто нного напр жени , а через транзистор 6 - с общей шиной, другой вывод накопительного конденсатора 4 соединен через диод 7 с общей шиной, а через диод 8 - с выходным конденсатором 9, база р-п-р-транзистора 6 соединена с выходом управл ющего генератора 2 через резистор 10 смещени , сглаживаюм

ел

К)

щнй 4С-фильтр 12, состо щий из дроссел  13 и конденсатора 14, один из выводов дроссел  13.подключен к выходному конденсатору 9 узла 3 преоб- разовани  уровн  напр жени , а другой - к конденсатору 14, отрицательному выходному выводу преобразовател  и к одному из входов узла 15 сравнени  уровн , состо щего из последова- телъно соединенных резисторов 16,17 через диод 18 термокомпенсации, один из выводов резистора 16 соединен с выходом стабилизатора 19, подключенного к источнику 1 посто нного напр - жени , выход стабилизатора 19 соединен с положительным выходным выводом преобразовател , другой вывод резистора 16 соединен с диодом 18 термокомпенсации и  вл етс  выходом узла сравнени  уровн , выход узла сравнени  уровн  соединен с цепью 20 обратной св зи, состо щей из двух каскадов на транзисторах 21,22 и резисторах 23,24, коллектор транзистора 21 через резистор 23 соединен с базой транзис- тора 22, а через резистор 24 соединен с источником 1 посто нного напр жени  эмиттеры транзистора 21,22 соединены общей шиной, коллектор транзистора 22 соединен с первым входом формировател  25 сигнала управлени  - резистором 26, второй вывод резистора 26 соединен с точкой соединени  резистора 27 с конденсатором 28 RC-цепи, а также с первым входом логического элемента И 29, другой вывод резистора 27 соединен с вторым входом формировател  25, который присоединен непосредственно к выходу источника 1, другой вывод конденсатора 28 присоединен с общей шине, третий вход формировател  25 присоединен к второму входу логического элемента И 29 и к выходу управл ющего генератора 2 непосредственно, выход логического элемента И присоединен к выходу формировател  сигнала управлени , который присоединен к второму входу узла 3 преобразовани  уровн  напр жени , резистору 11, другой вывод резистора 11 соединен с базой транзистора 5.

Источником посто нного напр жени . (нестабилизированного) могут быть аккумул тор или батареи, управл ющим генератором - самовозбуждающийс  симметричный мультивибратор.

Преобразователь работает следующим образом.

После включени  источника 1 питани  и зар да RC-цепи за счет по влени  сигнала логической единицы на первом входе логического элемента И импульсы управл ющего генератора 2 поступают на базу ключевого транзистора 5 через открытый элемент И 29 и резистор 11 смещени , а на базу транзистора 6 - через резистор 10 узла 3 преобразовани  уровн  напр жени .

В момент прохождени  импульсов, конденсатор 4 зар жаетс  от источника посто нного напр жени  через транзистор 5 и диод 7, в момент отсутстви  импульса на выходе генератора 2 конденсатор 4 разр жаетс  через открытый транзистор 6 и диод 8 на выходной конденсатор 9. Выработанное напр жение отрицательной пол рности через сглаживающий фильтр 12 поступает на отрицательный выходной вывод преобразовател .

Сигнал обратной св зи формируетс  на базовом переходе транзистора 2 зз счет сравнени  уровн  напр жени  на аноде диода термокомпенсации 18 с уровнем общей шины. При понижении отрицательного выходного уровн  напр жени  ниже устновлечгого значени , определ емого резисторами 6,17, падением напр жени  на диоде термокомпенсации 18 и выходным напр жением стабилизатора ( +U ВЬ1Х преобразовател ) транзистор 21 запираетс , что приводит к отпиранию транзистора 22, при этом конденсатор 28 RC-цепи начинает разр жатьс  через резистор 26 и открывшийс  транзистор 22, Допустимый уровень разр да, определ емый соотношением сопротивлени  27 и 26, выбран низке порога срабатывани  логического элемента 29 по первому входу. Элемент 29  вл етс  узкопороговым устройством.

При понижении напр жени  на конденсаторе 28 ниже порога срабатывани  элемента И элемент И закрываетс  по первому входу и перестает пропускать импульсы управл ющего генератора 2 транзистора 5. Выходные уровни элемента 29 таковы, что транзистор 5 может быть либо полностью открыт, либо полностью закрыт. Транзистор 5 перестает зар жать накопительныйй конденсатор 4, что приводит к восстановлению установленного чначени  выходного напр жени . В установившемс  режиме при

конкретной нагрузке действие обратной св зи приводит к широтно-импуль- сной модул ции сигналов управл ющего генератора, при которой происходит уменьшение длительности импульсов зар да накопительного конденсатора пропорционально уменьшению нагрузки на отрицательный выходной вывод преобразовател . Падение напр жени  на диоде 18 узла сравнени  уровней измен етс  синфазно с падением напр жени  на базовом переходе транзистора 21, что позвол ет уменьшить вли ние температуры на выходные характеристики преобразовател .. Уменьшение энергопотреблени  (повышени  КПД) происходит за счет перевода п-р-п- транзистора схемы преобразовани  уровн  в ключевой режим. Затраты энергии на работу высокоомного формировател  сигнала управлени  25 низки.

Редактор О.Стенина

Составитель С.Ситков

Техред А.Кравчук Корректор Т.Малец

5

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь посто нного напр жени  по авт.св.h I552160, о т - личающийс  тем, что, с целью повышени  КПД, в него введен формирователь сигнала управлени , состо щий из логического элемента И, RC-цепи и резистора, причем один из входов элемента И соединен с выходом управл ющего генератора, второй вход через резистор подключен к коллектору выходного транзистора цепи обратной св зи и непосредственно - к точке соединени  резистора и конденсатора RC-цепи, свободный вывод конденсатора которой соединен с общей шиной, а свободный вывод резистора - с входным выводом дл  подключени  источника посто нного напр жени , кроме того, выход логического элемента И через резистор смешени  соединен с базой п-р-п-транзистора узла преобразовани  уровней напр жени .

   + Л/А