RU1823107C - Преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Использование: преобразование и стабилизаци  посто нного напр жени  в системах вторичного электропитани . Сущность изобретени : выходное напр жение преобразовател  стабилизируетс  путем регулировани  длительности открытого состо ни  силовых транзисторов преобразовател  1 при неизменной длительности паузы, т.е. путем изменени  частоты. Усилитель сигнала рассогласовани  26, управл   значением тока на выходе управл емого источника тока 25,измен ет скорость нараста- ни  напр жени  на врем задающем конденсаторе 23. С помощью первого порогового элемента 24 и третьего ключа 21 про- исходит шунтирование выхода дополнительного выпр мител  19, что ведет к выключению задающего генератора на элементах 7-15, пропаданию напр жени  на обмотках управл ющего трансформатора 2 и к разр ду врем задающего конденсатора 23. С этого момента формируетс  пауза в выходном напр жении инвертора, вход щего в преобразователь. 2 э.п. ф-лы, 3 ил. w ё 00 го OJ о 1 Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в системах вгсричного электропитани  РЭА.

Целью предполагаемого изобретени   вл етс  обеспечение трансформаторной гальванической разв зки между зыходом и входом при непосредственном измерении выходного напр жени , причем управл ющий силовыми транзисторами трансформатор  вл етс  одновременно и средством гальванической разв зки источника питани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в источник питани , содержащий регулируемый конвертор, силовые транзисторы которого через формирователь управл ющего напр жени  и первое пороговое устройство св заны с источником опорного напр жени , введены мультивибратор на D-ipnrre- ре, инвестор, транзистор, резистивный делитель, трансформатор, выпр митель, второе и третье пороговое устройства, два ключа, управл емый источник тока и врем - задающий конденсатор, причем последние, соединенные последовательно, подключены к выходным зажимам конвертора.

На фиг. 1 представлена схема источника питани , на фиг.2 - npoMeh ные диаграммы ее работы; на фиг.З - заиис м зсть токл зар да ерем задающего конденсатора л выходного наприжени  источника питани 

Преобразователь посто нного напр жени  (.одержит регулируемый конвертор 1, ,. управл ющие входам силовых грлнзисто ро  которого подключены Валовые обмотки трансформатора 2, крайние аыподы первичной обмотки последнего соединены с ключами 3 и 4, а вывод средней точки через резистивный делитель 5 и транзистор 6 - с входным выводом питани , кроме того, база транзистора 6 соединена с Q-выходом триггера 7 с двум  RCD-цепочками 8. 9, 10 и 11, 12, 13, причем делитель 5 через второе пороговое устройство 14 и инвертор 15 соединен с делителем частоты 16 и селектооами 17 18. вторична  обмотка трансформатора 2 через оыпр митель 19 и третье пороговое устройство 20 соединена с ключами 21, 22, врем  задающим конденсатором 23, первым пороговым устройством 24, управл емым источником тока 25, усилителе рассогласовани  26 и резистор 27.

Стабилизирующий источник питани  работает следующим образом.

На нерегулируемом участке нагрузок ной характеристики {UH UH ном) конденсатор 23 не зар жаетс  и ключ 21 разомг.чут и не оказывает вли ни  на длительности формируемых задающим генератором 7... 15 им0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

пульооп Длительность открытого состо ни  транзисторов конвертора 1 соответствует времени зар да конденсатора 10 до порога срабатывани  триггера 7 по S-входу, а длительность паузы - соответственно конденсатора 11 по R-пходу. Наличие инвертора 15 гарантирует автоколебательный режим мультивибратора независимо от скорости подачи питающего напр жени  Еу. В этом режиме (Ун UH ном) положительный перепад напр жени  на С-входе триггера 7 не переключает последний в состо ние паузы, так как D-вход соединен с плюсом питающего напр жени .

На регулируемом участке нагрузочной характеристики (UH UH ном) на выходе источника тока 25 по вл етс  ток, зар жающий конденсатор 23, причем начало зар да соответствует концу паузы (точка 6, фиг.2, б). В зависимости от выходного напр жени  усилител  рассогласовани  26 ток зар да измен етс  в широки/ч пределах (см. фиг.З), измен   соответствующим образом частоту преобразовани  конвертора. Поскольку на интервале паузы (точки 5, 6) конденсатор 23 шунтирован ключом 22, длительность импульса Си определ етс  временем зар да конденс -г- ра 3 до порога срабатывани  порогового устройства 24, которое, замыка  ключ 21, во-первых, через пороговое устройство 20 осуидестпл ет сорос напр жени  на конденсаторе 23, а во-вторых, закорачива  вторичную обмотку т рансформатора 2 через делитель 5 и пороговое устройство 14,переключает положительным перепадом напр жени  триггер 7 и состо ние паузы. Таким образом, регулирование (стабилизаци ) выходного напр жени  осуществл етс  изменением длительности открытого состо ни  ключей конпертора при фиксированной паузе , т.е. изменением частоты преобразовани .

Очьаидно, что диапазон изменени  тока нагрузки 01 раничен дл  схемы конвертора с дросселем о цепи переменного тока, поскольку Ји CD/hap 0. Указанный недостаток исключаетс  при использовании резонансной схемы конвертора, дл  чего параллельно одной из обмоток силового трансформатора конвертора подключаетс  резонансный конденсатор (пунктир на фиг.1). При этом обеспечиваетс  стабилизаци  выходного напр жени  при изменении тока нагрузки в пределах 0 IH IHOM. поскольку кратность изменени  частоты дл  резонансной схемы Кг 2, что достигаетс  не более чем трехкратном изменением тока источника 25 ео всем диапазоне изменени  тока нагрузка.

Дл  исключени  пульсаций выходного напр жени , вызванных изменени ми питани  (при подключении к сети переменного тока через выпр митель) S-вход триггера соединен с плюсовым входом питани  через резистор 27. Соотношением резисторов 8 и 27 можно добитьс  полной компенсации пульсаций в начале вертикального участка нагрузочной характеристики,что обеспечивает параллельную работу нескольких ИВЭП без дополнительных межблочных св зей.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет расширить функциональные возможности источника питани  за счет применени  любой схемы конвертора и обеспечени  гальванической разв зки при непосредственном измерении выходного напр жени , причем функции управлени  силовыми транзисторами и гальванической разв зки выполн ет единственный трансформатор устройства управлени . Кроме того, дл  резонансной схемы конвертора обеспечирэютс .

-стабилизаци  выходного напр жени  вплоть до полного холостого хода нагрузки,

-ограничение тока нагрузки вплоть до режима короткого замыкзни ,

-возможность наращивани  мощности путем параллельного соединени  ИВЭП- модулей.

Claims (3)

1. Преобразователь посто нного напр жени , содержащий силовой трансформатор и силовые транзисторы, входом подключенные к выходам формировател  управл ющих импульсов, имеющего первый и второй ключи, подключенные по цепи управлени  к выходам двух селекторов, первые входы которых соединены с выходами делител  частоты, входом соединенного с выходом задающего генератора, первый пороговый элемент и узел опорного напр жени , отличающийс  тем. что, с целью расширени  функциональных возможностей путем полного гальванического разделени  выходных цепей or входных, введены дополнительный транзистор, ьрем задаю- щий конденсатор, управл емый источник тока, третий и четвертый ключи, резистив- ный делитель напр жени , управл ющий

0

5

0

5

0

5

0

5

0

трансформатор, дополнительный выпр ми тель, второй и третий пороговые элементы и усилитель сигнала рассогласовани , один вход которого соединен с выходом преобра зовател , другой вход - с узлом опорного напр жени , а выход - с управл ющим входом управл емого источника тока, замкнутого по выходу на врем задаюший конденсатор, шунтированный третьим ключом и соединенный через первый пороговый элемент с управл ющим входом четвертого ключа, шунтирующего выход дополнительного выпр мител , входом подключенного к дополнительной обмотке управл ющего трансформатора, вторичные обмотки которого соединены с управл ющими входами силовыхтранзисторов, а первична  обмотка крайними выводами соединена через первый и второй ключи с первым входным выводом преобразовател , а отводом от средней точки через последовательно соединенные резистивный делитель напр жени  и дополнительный транзистор с выводом дл  подключени  источника питани  цепи управлени , при этом выход дополнительного выпр мител  через второй ПОООГОРЫЙ элемент соединен с управл ющим входом тпегьего ключа, база допопни- тельного транзистора - г вторыми входами селекторов   задающий генератор выполнен на основе О-триггерз. Q-выкод которого соединен через инвертирующий элемент с управлающим входом делител  частоты и с базой дополнительного транзистора, а также через первую прраллельную RD-цепочку - со своим S-входом причем D-триггер R- входом соединен через вторую парэплель- ную RD-цепочку с выходом инвертирующего элемента, D-входом,; с коллектором дополнительного транзисторе) С-входом - через тре тий пороговый элемент со средней точкой резистивного делител  напр жени , a R- и S-входы через соответственно первый и второй хронирующие конденсаторы - с первым входныг/ выводом преобразовател 

2 Преобразователь по п 1 отличающийс  тем, что он выполнен резонансным с последовательным LC-конт/ром и подклю чением силового трансформатора параллельно конденсатору LC-контура

3. Преобразователь по п.2, отличающийс  тем, что S-вход D-триггера соединен через введенный резистор с вторым входным выводом преобразовател .

, 4т

I t-t. t-«1РП1--Ч

/ Ј .

njri i-iJnt-innr.

4 S 6

и.

.Jj-:i..

4 S 6

r.

/

Г7

1 l XI L

...

1 l XI L

i

0-П.

н Ун//а г

t

T

-JTfH

AWf 11