RU1797731C - Многоканальный источник питани - Google Patents

Abstract

Использование: питание объектов повышенной мощности с жесткими требовани ми к качеству выходного напр жени  и надежности работы. Источник выполнен в виде нескольких одновременно работающих преобразователей напр жени  и подключенных к ним регул торов. Выполнение преобразовател  напр жени  в виде двухтактного транзисторного автогенератора с. обратной св зью по напр жению, включающей последовательно соединенные резистор и зашунтированную дросселем насыщени  обмотку трансформатора управлени  автогенератором, гальванически раз- в занную с другими обмотками трансформатора, и размещение обмоток дросселей насыщени  в цеп х обратных св зей по напр жению первичных преобразователей на общем сердечнике обеспечивают синхронную синфазную коммутацию транзисторов первичных преобразователей без введени  дополнительных стабилизирующих элементов. 1 ил. ,

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  электропитани  объектов повышенной мощности, предъ вл ющих достаточно жёсткие требовани  к качеству выходного напр жени  и надежности работы.

Известен источник питани , содержащий два транзисторных инвертора, каждый из которых через свой силовой трансформатор и выпр митель включен на общую нагрузку . Один из преобразователей выполнен ведущим, другой - ведомым. Дл  этого система управлени  ведомого через фазорегул тор подсоединена к системе управлени  ведущего. Между нагрузкой и фазорегул тором включен узел сравнен и .

Такое решение достаточно сложно и наличие фазового сдвига в коммутации транзисторов ведущего и ведомого преобразователей приводит к повышенному уровню электромагнитных помех. Кроме того, отказ в работе системы управлени  ведущего преобразовател  приводит к прекращению работы других, что снижает надежность источника питани .Известен также источник питани , содержащий N первичных преобразователей, каждый из которых управл етс  своим зада3

3

СО

OJ

ющим генератором. Задающий генератор представл ет собой маломощный транзисторный инвертор по схеме со средней точ- крй и насыщающимс  трансформатором насыщени  управлени . В трансформаторе управлени  размещены соединенные параллельно через обмотки дросселей насыщени  обмотки синхронизации. Дроссели насыщени  служат дл  защиты от срыва re-; нерации задающих генераторов при коротких замыкани х.;

Надежна  работа этого источника обест печена его значительным усложнением. Кроме того, синхронизаци  по частоте выходных напр жений первичных преобразователей обеспечена не а полной мере, поскольку даже при синхронизированных задающих генераторах разброс в параметрах элементов первичных преобразователей приведет к разбалансировке по частоте их выходных напр жений,

В предлагаемом источнике питани , содержащем N идентичных синхронизирован- ных по частоте преобразователей напр жени  и установленные ка выходе преобразователей регул торы, каждый первичный преобразователь выполнен в виде двухтактного транзисторного автогенератора с обратной св зью по напр жению, включающей последовательно соединенные резистор и зашунтирозанную дросселем на-, сыщени  обмотку трансформатора управле- ни  автогенератором, электрически несв занную с другими обмотками этого трансформатора, причем обмотки дросселей насыщени  в цеп х обратных св зей по напр жению всех первичных преобразователей расположены на общем сердечнике.

Известно; что одновременна  работа любых преобразователей обеспечивает по- : вышение источника питани , однако необходимы дополнительные элементы синхронизации, без которых на одно из известных решений не обеспечивает качественную работу источника,

В случае одновременной работы нескольких таких преобразователей при выполнении обмоток дросселей насыщени  в цеп х обратной св зи по напр жению на общем сердечнике достигаетс  более качественна  синхронизаци  по частоте и по фазе выходных напр жений.первичных преобразователей , чем в известном источнике питани , причем без введени  дополнительных элементов синхронизации, Одновременно обеспечиваетс  высока  надежность работы источника, поскольку выход из стро  любого из автогенераторов не сказываетс  на работе остальных,

На чертеже приведена принципиальна  схема источника электропитани .

Источник питани  содержит N первичных преобразователей 1 и N стабилизаторов 1,. установленных на выходе преобразователей напр жени . Каждый из преобразователей 1 выполнен в виде двухтактного автогенератора на силовых транзисторах 3, 4, Шунтирующие диоды 5-8

0 -включены по мостовой схеме. Диагональ посто нного тока моста подсоединена катодами к клемме.-)-, анодами - к клемме - питани . В диагональ переменного тока включена первична  обмотка 9 выходного

5 трансформатора преобразовател . Смежные диоды 5, 6 через общую обмотку 10 обратной св зи по току включены параллельно соответственно переходу коллектор- эмиттер транзисторов 3, А. Смежные диоды

0 7,8 подключены параллельно запирающим конденсаторам 11,12. Базова  цепьтранзи- стора 3 (4) образована обмоткой 13 (14) управл ющего транзистора трансформатора и диодом 15 (16), шунтирующим конденсато5 ром 17 (18), при этом к базе диод 15 (16) подключен катодом. Параллельно переходу коллектор-база транзистора 3 (коллектор- база транзистора 4) включен резистор 19 (20). Параллельно переходу эмиттер-база

0 транзистора 3 (эмиттер-база транзистора 4) включена цепь из последовательно соединенных конденсатора 21 {22} и резистора 23 (24), Стабилизатор 2 подключен к вторичной обмотке 25 выходного трансформатора. Вы5 ходы стабилизатора 2 подсоединены к клем- мам дл  подключени  нагрузки. Цепь обратной св зи по напр жению образована обмоткой 26 выходного трансформатора, последовательно соединенным резистором

0 27 и дросселем насыщени , шунтирующим обмотку 29 трансформатора управлени  28. Обмотки дроссел  28 насыщени  всех первичных преобразователей размещены на общем сердечнике,

5 Запуск автогенератора осуществл етс  напр жением питани  через резистор 19 (20). При этом один из транзисторов 3 (4) открываетс  первым и через обмотку 9 выходного трансформатора и обмотку 10 об0 ратной св зи по току протекает ток. Протекание тока через обмотку 9 приводит к по влению ЭДС на обмотке 26 обратной св зи по напр жению. Это напр жение через резистор 27 прикладываетс  параллель5 но включенным обмотке 29 трансформатора управлени  и дросселю 28 насыщени . При этом происходит перемагничивание дроссел  28 в режиме источника тока по полной петле гистерезиса. Скорость перемагничи- вани  дроссел  28 насыщени  ограничена

падением напр жени  на базовом диоде и переходе эмиттер-база транзистора. Момент насыщени  будет определ тьс  теми диодом и транзистором, падение напр жени  на которых наибольшее, При насыщении дроссел  28 сопротивление его обмотки резко падает, что приводит к режиму , близкому к короткому замыканию в цепи обмоток 29 трансформатора управлени , При этом скорость перемагничивани  сердечников трансформаторов управлени  резко замедл етс , вызыва  в их обмотках эффект, эквивалентный насыщению сердечника , что обеспечивает синхронизацию ком0

мутации транзисторов 3, 4 всех первичных преобразователей. Обратна  св зь по току поддерживает посто нный коэффициент усилени  транзисторов во всем диапазоне изменени  тока нагрузки. Дл  активного запирани  транзисторов 3,4 служат конденсаторы 11, 12.

Возможно выполнение двухтактного транзисторного автогенератора по схеме со средней точкой, когда каждый транзистор имеет свою обмотку св зи по току и общий диод в базовых цеп х, который катодом подключен к базе транзистора через базовую обмотку трансформатора управлени .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Многоканальный источник питани , содержащий N .идентичных синхронизированных по частоте преобразователей напр жени , к выходу которых подключены регул торы, отличающийс  тем, что каждый первичный преобразователь выполнен в виде двухтактного транзисторного автогенератора с обратной св зью по напр жению , включающей последовательно соединенные резистор и шунтированную дросселем насыщени  обмотку трансформатора управлени  автогенератором, причем обмотки дросселей насыщени  в цеп х обратных св зей по напр жению расположены на общем сердечнике.