CS240282B1 - Měnič stejnosměrného napětí na stejnosměrné napětí rezonančního typu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká měniče stejnosměrného napětí na stejnosměrné napětí rezonančního typu, řízený změnou frekvence s použitím monolitického obvodu pro spínací zdroje. Podstatou řešení je, že výstupní tranzistor zesilovače odchylky (obvykle výstupní tranzistor oddělovacího optronu) je připojen přes sériový odpor paralelně k odporu, který určuje základní frekvenci generátoru monolitického obvodu pro spínací zdroje. Vlastní monolitický obvod je udržován v aktivním stavu pomocným napětím připojeným na vstup zesilovače odchylky. Výhodou řešení je možnost využití monolitických obvodů, určených pro řízení spínacích zdrojů (např. typu B 260 Dj ve zdroji rezonančního typu a tím dosažení nižšího rušivého vyzařování. Měnič stejnosměrného napětí na stejnosměrné napětí rezonančního typu lze s výhodou využít v napájecích zdrojích pro napájení elektronických zařízení, především v napájecích zdrojích pro napájení elektronických zařízení, především v síťových zdrojích, kde se vyžaduje galvanické oddělení od napájecí sítě.

Description

Vynález se týká měniče stejnosměrného napětí na stejnosměrné napětí rezonančního typu řízený změnou frekvence.

V poslední době nacházejí, velkou oblibu měniče stejnosměrného napětí na stejnosměrné napětí pulsní metodou, především v síťových napájecích zdrojích. Síťové napětí se po usměrnění a filtraci přemění spínáním na pulsní o vysoké frekvenci. Toto se pak transformuje obvykle feritovým transformátorem na potřebné napětí a po usměrnění je k dispozici stejnosměrné napětí obecně odlišné od vstupního napětí a navíc galvanicky oddělené vysokofrekvenčním· transformátorem. Regulace výstupního napětí se řeší obvykle změnou šířky-vstupních impulsů.

Toto řešení je nevýhodné v tom, že průběh proudu transformátorem má obdélníkový tvar a způsobuje rušivé vyzařování vyššími harmonickými. Zdroj řešený tímto způsobem musí být vybaven náročnými odrušovacími filtry, stíněním apod. Z toho důvodu byly řešeny zdroje s přibližně sinusovým průběhem proudu transformátorem, kde řízení výstupního napětí je realizováno změnou frekvence základního oscilátoru, nejčastěji změnou indukčnosti v rezonančním obvodu oscilátoru. Toto řešení je nevýhodné v tom, že vyžaduje speciální konstrukci indukční cívky a řízení její indukčnosti.

Nevýhody známých řešení odstraňuje zapojení měniče stejnosměrného napětí na stejnosměrné napětí rezonančního typu, řízeného změnou frekvence podle vynálezu, jehož podstatou je, že výstupní tranzistor zesilovače odchylky je připojen přes sériový odpor paralelně k odporu, který určuje základní frekvenci generátoru monolitického obvodu pro spínací zdroje, přičemž není podstatné, zda zesilovač odchylky obsahuje oddělovací optron. Vstup monolitického obvodu, určený pro připojení odchylky výstupního napětí, je připojen na zdroj pomocného napětí.

Výhodou řešení podle vynálezu je možnost využití monolitických integrovaných obvodů určených pro řízení spínacích zdrojů (např. typu B 260 D), původně určených k řízení zdrojů s konstantní frekvencí, kde výstupní napětí je řízeno šířkově modulovanou střídou ve zdroji rezonančního typu, řízeného změnou frekvence s nižším rušivým vyzařováním. Současně zůstává zachována možnost využití dalších výhodných vlastností monolitických obvodů, jako jsou např. obvody ochran, pomalého startu apod.

Příkladné a konkrétní provedení měniče podle vynálezu je znázorněno na připojeném obr. 1.

Měnič je tvořen monolitickým obvodem pro řízení zdrojů (např. B 260 D) 10, budičem s dvojčinným výstupem B, dvěma spínači Sl, S2, kondenzátorovým děličem Cl, C2, tlumivkou L, transformátorem TR, rezonančním kondenzátorem C3, usměrňovacími diodami Dl, D2, filtračním kondenzátorem C4, zesilovačem odchylky ZO, oddělovacím optočlenem OP, odpory Rl, R2, kondenzátorem C5, zdrojem referenčního napětí UR a zdrojem pomocného napětí UP.

. Funkce dříve popsaného zapojení je následující: Monolitický obvod 10 generuje obdélníkové budicí impulsy základní frekvence dané odporem Rl a kondenzátorem C5. Tyto budicí impulsy jsou v budiči B známým způsobem upraveny tak, aby střídavě spínaly spínače Sl a S2.

Do středu spínačů je připojena tlumivka L a za ní primární vinutí transformátoru TR. Druhý konec primárního vinutí transformátoru TR je připojen na kapacitní dělič napětí Cl, C2. Transformátor TR je tedy střídavě, připojován přes tlumivku I k jedxré nebo druhé vstupní svorce měniče.

V sekundárním vinutí transformátoru TR je zapojen kondenzátor C3, který je s tlumivkou L naladěn do sériové rezonance. Tato sériová rezonance zajišťuje přibližné sinusový průběh proudu transformátorem. Výstupní napětí z transformátoru jě usměrněno diodami Dl a 02, filtrováno kondenzátorem C4 a připojeno na výstupní svorky měniče.

Z výstupu měniče je napětí přivedeno na jeden vstup zesilovače odchylky ZO. Druhý vstup zesilovače odchylky je připojen na zdroj referenčního napětí Úref. Zesílenou odchylkou napětí je řízen proud diodou optočlenu OP. Výstupní tranzistor optočlenu OP je připojen přes otvor R2 paralelně k odporu Rl.

Změnou odporu výstupního tranzistoru optočlenu OP se mění základní - frekvence iinpulsů generovaná monolitickým obvodem 10. Rozlaďováním frekvence sériového rezonačního obvodu (L·, C3) po boku rezonanční křivky se udržuje konstantní výstupní napětí.

Odpor R2 omezuje maximální frekvenci generátoru impulsů a zajišťuje- tak minimální dobu nutnou pro uzavření spínačů Sl, S2 při jejich přepínání. Hodnota odporu R2 může být rovna i nule v případě, že správné přepínání spínačů Sl a S2 při libovolné frekvenci bude zaijištěno budičem B.

- Monolitický obvod 10 je udržován v aktivním stavu pomocným napětím na vstupu zesilovače odchylky 3, získaným např. odporovým děličem z napájecího napětí monolitického obvodu. V obr. 1 není uveden známý způsob zapojení ochran a napájení monolitického obvodu 10.

Měnič stejnosměrného napětí na stejnosměrné napětí rezonančního typu, lze s výhodou v napájecích zdrojích pro napájení elektronických zařízeních, kde na vstup můžeme připojit přímo usměrněné síťové napětí a na výstupu dostaneme galvanicky oddělené stejnosměrné napětí obecně libovolné hodnoty.

Claims (1)

1. PREDMET

   Měnič stejnosměrného napětí na stejnosměrné napětí rezonančního typu, řízený změnou frekvence, sestávající z monolitického obvodu pro řízení spínacích zdrojů, budiče, spínačů, kapacitního děliče, tlumivky, transformátoru, rezonančního kondenzátoru, usměrňovačích diod, filtračního kondenzátoru, zesilovače odchylky, optočlenu, odporů, kondenzátoru, zdroje referenčního a pomocného napětí je vyznačený tím, že v Y n A n E z u výstupní tranzistor zesilovače odchylky (ZO) je připojen přes sériový odpor (R2), jehož hodnota může být rovna i nule, paralelně k odporu (Rl), což je odpor určující základní frekvenci generátoru monolitického obvodu pro spínací zdroje (10), dále vstup (3) monolitického obvodu (10), což je vstup pro připojení odchylky výstupního napětí, je připojen na zdroj pomocného napětí (UP).