SU1096742A1 - Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий входные выпр митель и фильтр, мостовой транзисторный инвертор с узлом управлени  и выходным трансформато1эом, выходной выпр митель с фильтром, подключенный к входу аналого-цифрового преобразовател , дополнительный трансформатор с р дом вторичных обмоток и звень  по числу этих обмоток, состо щие каждое из коммутирующего транзистора, эмиттер которого образует первый выходной вывод звена, второй выходной вывод которого образован одним из выводов дополнительного мостового выпр мител , подключенный к вторичной обмотке дополнительного трансфор матора , причем выходы звеньев шунтированы обратными диодами и включены в последовательную цепь, отличающийс  тем, что,с целью его упрощени  и улучшени  массогабаритных характеристик за счет исключени  гальванической разв зки между выходными выводами аналогоцифрового преобразовател  и входами коммутирующих транзисторов и повышени  стабильности выходного напр жени , упом нута  последовательна  цепь включена между входными выпр мителем и транзисторным инвертором, введен делитель .напр жени , подключенный к входному выпр мителю, средн   точка которого подключена к введенному общему выводу аналогоцифрового преобразовател  и к эмиттерам дополнительно введенных по (Л числу звеньев ключевых транзисторов, коллектор каждого из которых соединен со вторым выводом дополнительного мостового выпр мител  своего звена через два последовательно соединенных резистора, причем точка соединени  последних подключена к базе коммутирующего транзистора соответствукхдего звена, а его коллектор ;о з: «соединен с введенной средней точкой вторичной обмотки дополнительного трансформатора, первична  обмотка 4 ю которого подключена к первичной обмотке, выходного трансформатора, а выходы аналого-цифрового преобразовател  подключены к базам ключевых транзисторов.

Description

Изобретение относитс  к преобра- зевательной технике и .может быть / использовано при разработке источников вторичного электропитани .

Известны стабилизированные конверторы , содержащие входной выпр митель с фильтром, преобразователь напр жени  с выходным трансформатором, выходной выпр митель с Lc-фильтром и схему управлени  Г1 Однако быстродействие процесса стабилизации ограничено наличием сравнительно большого LC-фильтра на их выходе. Величина этохо фильтра определ ет быстродействие процесса стабилизации выходного напр жени  и зависит от частоты преобразовани . Кроме того, в этих устройствах дополнительные потери мощности возникают за счет увеличени  эффективнохО значени  тока относительно среднего за период. Увеличение эффективного тока, вызванного процессом широтноимпульсного регулировани  выходного напр жени , приводит к дополнительным потер м мощности в трансформаторе , выпр мительных диодах и выходном

ЦС-фильтре и, следовательно, снижает КПД всего устройства в целом.

Наиболее близким кизобретению по технической сущности  вл етс  стабилизированный конвертор, содержащий входные выпр митель и фильтр, мостовой транзисторный инвертор с выходным и дополнительным трансформатором , первичные обмотки которых соединены последовательно, выходной выпр митель с фильтром,аналого-цифровой преобразователь, звень , состо щие из вторичных обмоток дополнительного трансформатора, дополнительных выпр мительных мостов и транзисторных ключей, причем выходы звеньев образуют последовательную цепь, крайние выводы которой соединены с выходом входного выпр мител , а выход каждого звена последовательной цепи шунтирован диодом в обратном направлении, кроме того, выходы аналого-цифрового преобразовател  подключены к управл ющим входам транзисторных ключей 2.

Недостатком известного конвертора  вл етс  различие потенциалов на управл ющих входах транзисторных ключей и на соединенных с ними выходах аналого-цифрового преобразовател . При этом исключаетс  воз- . можность соедин ть управл ющие входы транзисторных ключей непосредственно с логическими интегральными . схемами, используемым вместо дискретных элементов в аналого-цифровом преобразователе дл  уменьшени  его массы и габаритов. Разность потенциалов приводит к необходимости гальванического разделени  между выходами аналого-цифрового преобразовател , т.е. к значительному усложнению его схемы и введению в него трансформаторов, ухудшающих технологичность и массогабаритные показатели и повышающих стоимость устройства. Кроме того, при последовательном соединении первичных обмоток выйодного и дополнительного трансформаторов получаетс  недостаточно высока  стабильность выходног напр жени , так как напр жени  на первичных, а, следовательно,и на вторичных обмотках трансформаторов измен ютс  в зависимости от изменени  тока нагрузки. Зависимость на обмотках дополнительного трансформатора от тока нагрузки ограничивает также универсальность и область использовани  стабилизированного конвертора, так как требуетс  разрабатывать дополнительный трансформатор с другими параметрами, если необходимо получить напр жение другой величины на выходе устройства .

Цель изобретени  - упрощение преобразовател  и улучшение массогабаритных характеристик за счет исключени  гальванической разв зки между выходными выводами аналогоцифрового преобразовател  и входами коммутирующих транзисторов и повышение стабильности выходного напр жени  .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированном преобразователе посто нногО напр жени , содержащем входные выпр митель и .фильтр, мостовой транзисторный инвертор с узлом управлени  и выходны трансформатором, выходной выпр митель с фильтром, подключенный к входу аналого-цифрового преобразовател  ,дополнительный трансформатор с р дом вторичных обмоток и звень  по числу этих обмоток, состо щие каждое из коммутирующего транзистор эмиттер которогО образует первый выходной вывод звена, второй выходной вывод которого образован одним из выводов дополнительного мостового выпр мител , подключенный к вторичной обмотке дополнительного трансформатора, причем выходы звеньев шунтированы обратными диодами и включены в последовательную цепь, упом нута  последовательна  цепь включена между входными выпр мите-i лем и транзисторным инвертором, введен делитель напр жени , подключенный к входному выпр мителю, средн   точка которого подключена к введенному общему выводу аналого-цифрового преобразовател  и к эмиттерам дополнительно введенных по числу звеньев ключевых транзисторов,, коллектор каждого из которых соединен со вторым выводом дополнительного мостового выпр мител  своего звена

через два последовательно соединенных резистора, причем точка соединени  последних подключена к базе коммутирующего транзистора соответствующего звена, а его коллектор соединен с введенной средней точкой вторичной обмотки дополнительного трансформатора, первична  обмотка которого подключена к первичной обмотке выходного трансформатора, а выходы аналого-цифрового преобразовател  подключены к базам ключевых транзисторов.

На чертеже показана функциональна  схема преобразовател .

Преобразователь содержит выходной выпр митель 1 и фильтр 2, мостовой транзисторный инвертор 3 с узлом 4 управлени  и выходным трансформатором 5, выходной выпр митель 6 с фильтром 7, подключенный к входу аналого-цифрового преобразовател  8 дополнительный трансформатор 9 с р дом вторичных обмоток 10 - 12 и звеньев 13 - 15 по числу этих обмоток , каждое из которых состоит из коммутирующего транзистора 16 - 18, эмиттер которых образует первый выходной вывод звена, второй выходной вывод которого образован одним из выводов дополнительного мостового выпр мител  19 -21, подключенных к вторичной обмотке дополнительного трансформатора, при этом выходы звеньев шунтированы обратными диодами 22 - 24 и включены в последовательную цепь, котора  включена между входными выпр мителем и фильтром по схеме вольт - вычитани , делитель 25 напр жени , подключенный к входному выпр мит€шю, средн   точка которого подключена к общему выводу аналого-цифрового преобразовател  и к эмиттерам дополнительных ключевых транзисторов 26 - 28, коллекторы которых соединены со вторыми выводами через два последовательло соединенных резистора 29 - 30, 31 -32, 33 - 34 ,;гочка соединени  которых подключена к базе коммутирующего транзистора , а коллекторы последних -со средними точками 35 -37 вторичных обмоток дополнительного трансформатора, первична  обмотка которого подключена к первичной обмотке выходного трансформатора 5. Выходы аналого-цифрового преобразовател  подключены к базам ключевых транзисторов 26 - 28

Устройство работает следующим образом.

Узел 4 управлени  вырабатывает напр жение пр моугольной формы типа

МсаЕшр г которое усиливаетс  мостовым инвертором 3. Трансформатор 5 преобразует это напр жение в напр жение необходимой вспичины, которое выпр мл етс  и фильтруетс  выходным выпр мителем 6 с фильтром 7 и поступает на выход устройства. Стабилизаци  выходного напр жени  конвертора осуществл етс  добавлением к напр жению на выходе входного выпр мител  1 выходЕюго напр жени  звеньев 13 - 15. В зависимости от уровн  выходного напр жени  конвертора аналого-цифровой преобразователь 8 через ключевые транзисторы 26 - 28 включает один или несколько коммутирующих транзисторов 16 - 18, при этом напр жение на выходе инвертора трансформируетс  в цепъ входного фильтра 2, обеспечива  необходимое напр жение на входе инвертора 3 и стабилизиру  выходное напр жение конвертора. Ко1:да закрыты транзисторные ключи 26 - 28, транзисторные ключи 16 - 18 звеньев 13 - 15 открыты под действием дополнительных мостов 19 - 21 напр жени . Напр жение половин вторичных обмоток 10 - 12 дополнительного трансформатора 9, снимаемое с отводов 3.5 - 37 через два диода дополнительных выпр мительных мостов 19 - 21 и открытые транзисторные ключи 16 - 18 поступает на вход фильтра 2. При открывании одного или нескольких транзисторных ключей 26 - 28 аналого-цифровым преобразователем 8 закрываютс  соответствующие транзисторные ключи 16 - 18 звеньев 13 - 15 под действием запирающего напр жени , снимаемого с делител  25 напр жени , и измен етс  величина напр жени  на входе инвертора 3 таким образом, что выходное напр жение преобразовател  остаетс  неизменным.

Изобретение позвол ет выравн ть потенциалы на управл ющих входах транзисторных ключей за счет создани  общей точки с помощью делител  напр жени , к которому подключен общий выходной зажим аналого-цифрового преобразовател , и исключить необходимость гальванического разделени  между выходами последнего. Кроме того, параллельное включение первичных обмоток выходного и дополнительного трансформаторов преобразовател  напр жени  исключает сильную зависимость напр жений на них от изменени  тока нагрузки, повышает стабильность выходного напр жени  и расшир ет область использовани  стабилизированного конвертора.

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ,’ содержащий входные выпрямитель и фильтр, мостовой транзисторный инвертор с узлом управления и выходным трансформатором, выходной выпрямитель с фильтром, подключенный к входу аналого-цифрового преобразователя, дополнительный трансформатор с рядом вторичных обмоток и звенья по числу этих обмоток, состоящие каждое иэ коммутирующего транзистора, эмиттер которого образует первый выходной вывод звена, второй выходной вывод которого образован одним из выводов дополнительного мостового выпрямителя, подключенный к вторичной обмотке дополнительного трансформатора, причем выходы звеньев шунтированы обратными диодами и включены в последовательную цепь, отличающийся тем, что,с целью его упрощения и улучшения массогабаритных характеристик за счет исключения гальванической развязки между выходными выводами аналогоцифрового преобразователя и входами коммутирующих транзисторов и повышения стабильности выходного напряжения, упомянутая последовательная цепь включена между входными выпрямителем и транзисторным инвертором, введен делитель напряжения, подключенный к входному выпрямителю, средняя точка которого подключена к введенному общему выводу аналогоцифрового преобразователя и к эмит- § терам дополнительно введенных по числу звеньев ключевых транзисторов, коллектор каждого из которых соединен со вторым выводом дополнительного мостового выпрямителя своего звена через два последовательно соединенных резистора, причем точка соединения последних подключена к базе коммутирующего транзистора соответствующего звена, а его коллектор осоединен с введенной средней точкой вторичной обмотки дополнительного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к первичной обмотке.выходного трансформатора, а выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к базам ключевых транзисторов.

   SU „„1096742