PL155654B1 - Układ przetwornicy n a pięcia stałego - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA	OPIS PATENTOWY	155 654
POLSKA
		Patent dodatkowy do patentu nr--	Int. CI.5 H02M 3/325 G05F 1/625
		Zgłoszono: 88 06 14 /p. 273100/
		Pierwszeństwo -	GZYTELHA
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszone* 89 01 23	δ G Ó LO
RP	Opis patentowy opublikowano: 1992 04 30

Twórca wyinalazku: Antoni Skurzyński

Uprawniony z patentu: Instytut Automtyki Systemów Energetycznych, W-ocław /Polska/

UKŁAD PRZETWOIRNICY NAPIĘCIA STAŁEGO

Przedmiotem wynalazku jest układ przetwornicy napięcia stałego, zawierającej impulsowy stabilizator napięć wyjściowych galwanicznie oddzielonych od siebie i od napięcia zasilającego. Przetwornica jest przeznaczona do zasilania urządzeń przemysłowych jednjm lub kilkoma stabilizowanymi napięciami stałymi, galwanicznie oddzielonymi od siebie.

Z przykładów zastosowania podanych w karcie katalogowej układu scalonego UL1540 N, przezraczonego do sterowania zasilaczy impulsowych, znany jest układ przetwornicy napięcia stałego, zawierającej układ scalony typu UL 1540 N, tranzystor przełączający i transformtor z conajmniej dwoma uzwojeniami wtórnymi. Szeregowo z piewotnym uzwojeniem tego transformatora jest włączony tranzystor przełączający, którego baza poprzez wzmcniacz jest podłączona do wyjścia wymienionego układu scalonego. z jednego z wtórnych uzwojeń transformatora jest pobierane napięcie sprzężenia zwrotnego, które jest doprowadzone do układu scalonego na wejścia sterujące szerokością impulsów. Do drugi.ego wejścia tego układu scalonego są podłączone elementy R.C. stanowiące układ powolnego startu.

Istotną niedogodnością takiej przetwornicy jest to, że jej obciążenie nie może być mniejsze od około ZC% obciążenia nominalnego. Ograniczenie to wynika z warunków pracy układu sterującego, w postaci układu scalonego typu UL 1540 N, który poprawnie pracuje przy współczynniku wypełnienia impulsów sterujących o wielkości większej od 15 do 20%.

W przypadku, gdy przewidywane obciążenia tej przetwornicy mogą być niższe od jej obciążenia nominalnego, podłączane jest do niej obciążenie wstępne, które nie tylko obniża jej sprawność energetyczną ale również stwarza dodatkowe trudności z odprowadzeniem wydzielającego się na nim ciepła.

Celem wynalazku jest przystosowanie przetwornicy, wyposażonej w układ sterujący typu UL 1540N, do pracy przy małych i bardzo małych obciążeniach.

155 654

155 654

Osiągnięcie tego celu umożliwia układ przetwornicy według wynalazku, w którym pomiędzy wyjściem scalonego układu sterującego a bazą tranzystora przełączającego jest włączony ogranicznik czasu trwania impulsów sterujących, korzystnie w postaci wzmacniacza z członem opóźniającym rezystancyjżo-żojemżoścżowm czoła impulsów, a wejście powolnego startu tego układu sterującego jest zablokowane poprzez bezpośrednie połączenie z rrasą tego układu.

Zastosowanie ogranicznika, który o stałą wielkość skraca czas trwania impulsów sterujących pracą tranzystora przełączającego, oraz zlikwidowanie powolnego startu w układzie sterującym umooliwiło wykorzystanie dostępnego i przeznaczonego do zasilaczy impulsowych układu scalonego typu UL 1540N do sterowania pracą i stabilizacją napięcia wyjściowego przetwornicy pracującej w szerokim zakresie zmian jej obciążenia, w tym tel przy obciążeniu bardzo młym. Dzięki temu nie m potrzeby stosowania obciążenia wstępnego przetwornicy które znacznie obniżałoby jej sprawność energetyczną.

Bliższe wyjaśnienie wyrnilazku jest uwidocznione na rysunku, który przedstawia układ blokowy przetwornicy.

Przetwornica zawiera wielcuzwojeniowy transformator Tr, którego pierwotne uzw Jernie, z szeregowo włączonym tranzystorem T przełączajccym Jes-t podłączone do zacisków napięcia Uz, zasilaąącego. Baza tranzystora T, poprzez ogranicznik A czasu trwania impulsu sterującego, jest podłączona do wjścia W układu B scalonego typu UL-154ON, który wraz z zewnętrznymi elementami, uwidocznionymi w postaci członu E, stanowi źródło impulsów sterujących pracą przetwornicy.

Układ B scalony i pierwszy stopień wzmcniacza impulsów w ograniczniku A czasu trwania impulsów są zasilane ze stabilizowanego zasilacza D.

Do jednego z wtórnych uzwojeń transformatora Tr jest podłączony blok F formowania napięcia sprzężenia zwrotnego, które jest doprowadzone do wejścia K, sterującego szerokością impulsów układu B scalonego.

Wejście S tego układu B scalonego, stanowiące zabezpieczenie dla powolnego startu przetwornicy, jest zablokowane poprzez połączenie z masą układu. W przykaażowym wykornmiu do ograniczenia czasu trwania impulsów wyjściowych wytwarzanych w układzie B scalonym służą elementy RC włączone na weściu tranzystora T-] pierwszego wzmcniacza w ograniczniku A czasu trwania impulsów. Drugi stopić wzmcniacza stanowi tranzystor Τ2» którego emiter jest połączony z bazą tranzystora T przełączającego.

Wytwarzane przez układ B scalony impulsy sterujące, o wymaganym dla tego układu B współczynniku wyiełnienia i o czasie trwania zależnym od aktualnej wielkości napięcia sprzężenia zwrotnego, są w ograniczniku A wzmcniane i zmniejszany jest ich czas trwania o stałą wielkość zadawaną parametrami rezystora R i kondensatora C. Wielkość tego skrócenia jest dobierana w zależności od warunków utrzymania stabilizacji napięcia wyjściowego przetwornicy przy jej minimalnym obciążeniu.

Tymi skróconymi impulsami, których czas tiwania nadal jest zależny od napięcia wyjściowego przetwornicy, sterowany jest tranzystor T przełączający. W wyniku zablokowania powolnego startu w układzie B steruąącjm, w pierwszej chwili po załączeniu przetwornicy, czas wysterowania tranzystora T jest mksymlny i wynosi około połowy okresu pourtarzania impulsów sterujących. W marę ładowania się pojemności podłączonych do wtórmych uzwojeń transformatora T_r wzrasta napięcie wyjściowe U^ przetwornicy i poprzez obwód sprzężenia zwrotnego powoduje zmiejszenie czasu trwania impulsów sterujących a tym samym i stabilizację tego napięcia wyjściowego.

Ze względu na zabezpieczenie warunków dla stabilnej pracy przetwornicy, układ B wytwarzający impulsy sterujące oraz część obwodów ogranicznika A szerokości impulsów jest zasilana napięciem ze stabilizatora D.

155 654

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ przetwornicy napięcia stałego, zawierający transformator z ct najmniej dwoma uzwojeniami wtórnymi, tranzystor przełączający oraz układ sterujący z powszechnie stosowanym układem scalonym do sterowania zasilaczy impulsowych, znamienny tym, że zawiera ogranicznik /a/ czasu trwania impulsów sterujących, który jest włączony pomiędzy wyjściem lwi układu /b/ sterującego, a bazą tranzystora /t/ przełączającego, przy czym wejście /s/ powolnego startu w układzie /b/ jest zablokowane poprzez połączenie z masą tego układu.
2. 2. Układ przetwornicy welług zastrz. 1, znamienny tym, że ogranicznik /A/ ^czasu trwania impulsów jest wykonan^y w ^postaci wzrracrnacza wyposa^żonego w rez^ystancyjno-po jeranościow człon /R.C./ opóźnienia czoła im^pulsów, ^który w znany sposób ^jest włączony na wjściu pierwszego stopnia wzmoonienia tego wznraaniacza.