SU1056168A1 - Стабилизированный преобразователь посто нного тока - Google Patents

Abstract

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий входные выводы, которые через регулирующий элемент, усилитель мощности с трансформаторным Выходом, выпр митель и фильтр соед нены с выходными выводами, подключенными через усилитель обратной св зи к управл ющему входу регулирующего элемента, причем последний выполнен на регулирующем транзисторе с резистором в цепи эмиттера, а усилитель мощности - на силовых транзисторах, управл ющими входами подсоединенных к выходам задающего генератора, отличающийс  тем, что, сцелью повышени  качества энергии на выходе стабилизированного преобразовател  путем увеличени  быстродействи  системы регулировани  , а также упрощени , первый входной и выходной выводы объединены общей шиной, к которой подключен указанный резистор,.а коллектор регулирующего транзистора подключен к объединенным эмиттерам силовых транзисторов усилител  мощности,который выполнен по схеме со средней точкой, подключенной к второму входному выводу. 5«до

Description

2. Преобразователь по п.1, о тличающийс  тем, что коллекторы силовых транзисторов

соединены cto средней точкой через введенные конденсаторы .

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  питани  высоковольтным стабилизированным напр жением электронных и других приборов и аппаратов, вход щих в состав аппаратурных комплексов дл  научных исследований, содержащих быстродействующие цифровые устройства автоматики и вычислительной техники, а также другие электронные устройства, чувствительные к импульсным помехам.

Известны стабилизированные преобразователи с высоковольтным вы ходом , содержащие включенные последовательно регулирующий транзистор, двухтактный прео.бразоваталь, содер- жащий усилитель мощности на силовых транзисторах с выходным трансформатором и задающий генератор с трансформаторным выходом, подключенным к управл ющим входам силовых транзисторов усилител  мощности, выпр митель , делитель выходного напр жени  и усилитель обратной св зи, подключенный к входу регулирующего транзистора.

При этом эмиттер регулирующего транзистора подключен к средней точке первичной обмотки выходного трансформатора усилител  мощности либо непосредственно, либо через дроссель, зашунтированный последовательной диодно-резистивной цепочкой l и 1

Однако стабилизаци  выходного напр жени  в этих устройствах осуществл етс  посредством автоматического регулировани  низковольтного напр жени  питани  усилител  мощности по отклонению выходного высоковольтного напр жени . Паразитные параметры выходного трансформатора (распределенна  емкость высоковольтной обмотки и индуктивность рассе ни ) обуславливают в случае питани  усилител  мощности от источника напр жени  кратковременные скачки потребл емого тока, атакже искажение вершины импульса напр жени  на каждой из первичных полуобмоток и высоковольтной обмотк трансформатора кратковременными выбросами значительной амплитуды и затухающими высокочастотными колебани ми . Это ухудшает электромагнитную совместимость технических средств аппаратурного комплекса,содержащего известные высоковольтные стабилизаторы, по цеп м электропи- тани .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  стабилизированный преобразователь посто нного- тока, входные выводы которого через регулирующие элементы , ус 1литель мощности с трансформаторным выходом, выпр митель и фильтр соединены с его выходными выводами , пoдключeнны 1и через усилитель обратной св зи к управл ющему входу регулирующего элемента причем последний выполнен на регулирующем транзисторе с резистором в цепи эмитера , а усилитель мощности - на силовых транзисторах, управл ющими входами подсоединенных к выходу задающего генератора PJ .

Однако в известном стабилизированном преобразователе на входе усилител  мощности установлен конденсатор , поэтому дл  устранени  сквозных токов -управление силовыми транзисторами осуществл етс  с паузой на нуле, в течение которой разр жаетс  емкость высоковольтной обмотки выходного трансформатора.

Необходимость формировани  паузы усложн ет схему и конструкцию задающего генератора, а наличие паузы ограничивает возможность повышени  быстродействи  системы регулировани  и ухудшает таким путем качество энергии на выходе конвертора.

Цель изобретени  - повышение качества энергии на выходе стабилизатора путем увеличени  быстродействи системы регулировани , а также упрощени  устройства .Эта цель достигаетс  тем, что в стабилизированном преобразователе посто нного напр жени , входные выводы которого через регулирующий элемент, усилитель мощности с трансформаторным выходом, выпр митель и фильтр соединены с его выходными выводами , подключенными через усилитель обратной св зи к управл ющему входу регулирующего элемента, приче последний выполнен на регулирующем транзисторе с резистором в цепи

эмиттера, а усилитель мощности - на силовых транзисторах, управл ющими входами подсоединенных к выходу задающего генератора, первый входной и выходной выводы объединены общей шиной, к которой подключен резистор , а коллектор регулирующего транзистора подключен к объединенным эмиттерам силовых транзисторов усилител  мощности, который выполнен по схеме со средней точкой, подключенной к второму входному выводу.

Кроме того, коллекторы силовых транзисторов соединены со средней точкой через введенные конденсаторы

На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 - диаграммы,по сн ющие особенности его работы.

Стабилизированный преобразовател содержит регул тор 1 тока и преобразовательную  чейку 2, выпр митель 3 и включенный между выходным выводом и о.бщей шиной делитель 4.

Преобразовательна   чейка 2 состоит из задающего генератора 5 с трансформаторным выходом и усилител  б мощности с первичной цепью.7 на силовых транзисторах 8 и 9,управл кадими входами подключенных к выходу задающего генератора 5. К коллекторам силовых транзисторов 8 и 9 подключены полуобмотки 10 и 11 выходного трансформатора 12и конденсаторы 13 и 14, подключенные каждый параллельно соответствующей полуобмотке . Регул тор 1 тока содержит регулирующий элемент 15 на регулирующем транзисторе. 16 и резисторе 17 в цепи его эмиттера, а также усилитель 18 обратной св зи. Один из входов усилител  1В соединен с источником опорного напр жени , а другой - с делителем 4. Коллектор транзистора 16 подключен к объединенным эмиттерам транзисторов 8 и 9.

Регулирующий элемент 15, управл ющийс  от источника .напр жени  (с выхода усилител  18), вл етс  дл  первичной цепи 7 усилител  6 мощностиисточником тока. Усилитель 6 мощности образует в сочетании с элементом 15 переключатель тока, .причем величина переключаемого тока регулируетс  по отклонению выходного высоковольтного напр жени , обеспечива  его стабилизацию на установленном уровне. При этом преобразовательна   чейка 2, благодар  соединению токозадающего -резистора 17 с общей шиной, а коллектора регулирующего транзистора 16 fc объединенными эмит терами силовых транзисторов 8 и 9 усилител  6 осуществл ет преобразование ток -напр жение. Работа усилител  6 в режиме переключени  стабилизированного тока обуславливает

малое врем  переходного процесса,, так как транзисторы 8 и 9 переключаютс  попеременно без пауз, в отличие от известного устройства.Тем самым обуславливаетс  возможность повышени  частоты преобразовани  тока питани  усилител  6 .в высоковольтное напр жение на вторичной обмотке трансформатора 12, а следовательно, и быстродействи  системы регулирова0 ни .

Эпюры 19 и 21 (фиг.2) показывают изменение тока, протекающего соответственно через конденсатор 13 или 14 и полуобмотку 10 или 11 в те

5 чёние нескольких последовательных тактов работы преобразовател  2. В каждый такт работы выходной ток регул тора 1 проходит по ветке Первичной цепи 7, содержащее открытый

0 в течение данного такта транзистор 8 или 9 усилител  6 мощности и параллельную LC -цепочку полуобмотки 10 или 11 и конденсатора 13 или 14 соответственно. Длительность такта равна полупериоду колебаний задающе5 го генератора 5. В начальный момент такта весь ток первичной цепи 7 проходит через конденсатор 13 или :14 открытой ветви. Ток в соответствующей полуобмотке 10 или 11 изме0 н етс  по мере зар да суммарной емкости С, образованной емкостью конденсатора 13 или 14 и пересчитанной в первичную распределительной емкостью вторичной обмотки повышаю5 щегр трансформатора 12 Cj ,2 ( C2,j- Hjj; где n -.коэффициент трансформации трансформатора 12, C2,/l - емкость вторичной обмотки трансформатора 12.

0

Таким образом, в открытой ветви цепи 7 за врем  каждого такта- имеет место перераспределение выходного стабилизированного тока регул тора 1 между полуобмоткой 10 или 11 и ука5 занной емкостью С. Напр жение на полуобмотках 10(11) и емкости С име .ет вид совокупности отрезков параболы , представленных эпюром 21 и опре , дел ютс  величиной выходного тока ,регул тора 1,емкостью С,частотой за0 дающего генератора 5 и числом витков обмоток. I

Динамические искажени ,обуслов5 ленные переключением транзисторов 8 и 9, характеризуютс  задержкой начала изменени  тока в полуобмотке 10 или 11 по отношению к началу изменени  тока через емкость С, определ емой по формуле

0

4.«40(441

(9)

ЫО(«) R

-

Аии.15

где Ь

о(о индуктивность полуобмо ки 10 (11) трансформатора 12;

5

Claims (2)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий входные выводы, которые через регулирующий элемент, усилитель мощности с трансформаторным ченными через усилитель обратной связи к управляющему входу регулирующего элемента, причем последний * выполнен на регулирующем транзисторе с резистором в цепи эмиттера, а усилитель мощности - на силовых транзисторах, управляющими входами подсоединенных к выходам задающего генератора, отличающийся тем, что, с'целью повышения качества энергии на выходе стабилизированного преобразователя путем увеличения быстродействия системы регулирования, а также упрощения, первый входной и выходной выводы объединены общей шиной, к которой подключен указанный резистор, а коллектор регулирующего транзистора подключен к объединенным эмиттерам силовых транзисторов усилителя мощности,который выполнен по схеме со средней о

89199^1^7)8

2. Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что коллекторы силовых транзисторов соединены cto средней точкой через введенные конденсато ры.