SU1159127A1 - Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий две синхронизированные от задающего генератора регулируемую и нерегулируемую по цепи обратной св зи инверторные йчейки с выходными трансформаторами, вторичные обмотки KOTopfcfX соединены согласно-последо вательно и через общий вшр митель и фильтр подключены к первому вькодному вьгооду преобразовател  ,о т л ич ающийс   тем, что с целью расширени  функциональных возможностей путем получени  независимых стабидизированных по напр женш) выходов и упрощени , в состав нерегулируемой инверторной  чейки введены дроссель с двум  обмотками, включейньми согласно-последовательно с первичными полуобмоткайи выходного трансформатора , и конденсатор, подключенный параллельно первичной обмотке выходного трансформатора, представл ющий собой феррорезонансный стабилизатор напр жени , в котором образован второй стабилизированный выход от дополнительной обмотки выходного трансформатора нерегулируемой инверторной  чейки, причем регулируема  инверторна   чейка выполнена по схеме соединени  ее транзисторов с общим коллектором , при этом базы транзисторов нерегулируемой.инверторной  чейки подключены через введенную фазскорректирующую цепочку к обмотке тран (Л С зистора регулируемой инверторной  чейки, а регулирующий орган выполнен в виде маломощного компенсационного стабилизатора напр жени , выходом подключенного через эмиттер-коллекторные переходы управл емых от за дающего генератора транзисторных ключей к базам транзисторов регулируемой инверторной  чейки, а управл ющим входом - к первому выходному вьшоду преобразовател .

Description

111 Изобретение относитс  к электро- ; технике и может быть использовано в устройствах электропитани . Известен стабилизированный преобразователь напр жени , в котором осуществл етс  регулирование переменного пр моугольного напр жени  на выходной обмотке трансформатора по амплитудному значению, содержащий силовые транзисторы, включенные по схеме с об1пим коллектором, а регулируюшйй элемент вып.олнен в виде компенсационного стабилизатора напр жени , выход которого через эмиттер-коллекторные переходы транзисторных ключей подключей к базам силовых транзисторов преобразовател . Стабилизаци  выходного напр жени  в преобразователе при увеличении входного напр жени  осуществл етс  за счет соот ветствующего увеличени  падени  напр жени  на силовых транзисторах, которые вьшолн ют одновременно функцию коммутатора обмоток трансформатора и функцию силового регулирующего элемента l j. Недостаток преобразовател  - пропорциональное уменьшение КПД с увеличением входного напр жени , т.е. т же лый тепловой режим силовых транзисторов при максимальном входном напр жении .. . Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому  вл етс  стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий две синхронизированные от задающего генератора регулируемую и нерегулируемую по цепи обратной Св зи инверторШ(1е  чейки с выходньми трансформаторами, вторичные обмотки которых соединены согласно-последовательно и через общий вьтр митель и фильтр подключены к первому выходному выводу преобразовател  2. Недостаток известного устройства получение только одного стабилизированного по напр жению выхода, в то врем  как дл  питани  радиоэлектронной аппаратуры, как правило, требует с  два и более стабилизированных выхода , например дл  устройств, содержащих полупроводниковые элементы ,и магнитные усилители, требуютс  стабилизированные посто нное и переменное напр жени .. Гель изобретени  - расщирение функциональных возможностей путем получени  нескольких независимых ста72 билизированных по напр жению вьжодов и упрощение. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированном преобразователе посто нного напр жени , содержащем две синхронизированные от задающего генератора регулируемую и нерегулируемую по цепи обратной св зи инверторные  чейки с выходными трансй орматорами , вторичные обмотки которых соединены согласно-последовательно и через общий вьтр митель и фильтр подключены к первому входному вьгооду преобразовател , введены дроссель с двум  обмотками, включенными согласно-последовательно с первичными прлуобмотками выходного трансформатора , и конденсатор, подключенный параллельно первичной обмотке вькодного трансформатора, представл ющий собой феррорезонанснь1Й стабилизатор напр жени , в котором образован второй стабилизированный выход, от дополнительной обмотки выходного трансформа т.ора нерегулируемой инверторной  чейки, причем регулируема  инверторна   чейка вьшолнена по схеме соединени  ее транзисторов с общим коллектором , при этом базы транзисторов нерегулируемой инверторной  чейки подключены через введенную Файокорректир пощую цепочку к обмотке транзистора регулируемой инверторной  чейки, а регулирующий орган преобразовател  выполнен в виде маломощного компенсационно1го стабилизатора напр жени , выходом подк/точенного через эмиттер-коллекторные переходы управл емых от задающего генератора транзисторных ключей к базам транзисторов регулируемой инверторной  чейки , а управл ющим входом - к первому выходному выводу преобразовател . На фиг.1 приведена схема стабилизированногр преобразовател  посто нного напр жени ; на фиг.2 - диаграммы , по сн ющие принцип его работы. Кнвёрторныё  чейки 1 и 2 по цепи питани  подключены к входному выводу преобразовател  3. Вторичные обмотки трансформаторов 4 и 5 инверторньпс  чеек 1 и 2 соединены согласно-последовательно и через выпр митель 6 со сглаживающим фильтром 7 подключены к первому выходному вьгооду преобразовател  8. Эмиттеры транзисторов 9 и 10 Ш1верторной  чейки 1 подключешл/ соответственно к началу и концу пер- . ВИЧИОЙ обмотки трансформатора t, a их базы через эмиттер-коллекторные переходы транзисторных клх)чей 11 и 12 - к выходу маломошного полупроводникового компенсационного стабилизатора 13. Управл ющий вход компенсационного стабилизатора I3 подключен к выходным вьтодам 8 преобразовател . Базы транзисторных ключей П и 12 подключены к выходу задающего генератора 14. В- нерегулируемой инверторной  чейке 2 эмиттеры транзисторов 15 и 16 подключены соответственно через начало и коне.ц полуобмоток дроссел  17 к началу и концу первичной обмотки выходного трансформатора 5, параллельно которой под ключен конденсатор 18. Дополнительна  выходна  обмотка трансформатора 5 подключена к выходу 19 переменного напр жени  преобразовател . Вазы транзисторов 15 и 16 нерегулируемой инверторной  чейки 2 подключены через фазокорректирующую цепочку 20 к обмотке трансформатора 4 регулируемой инверторной  чейки 1. Задающий генератор 14 может быть выполнен, на пример, по общеизвестной схеме РОЭРА который дл  стабилизации частоты генерируемого напр жени  подключен через параметрический стабилизатор напр жени  к входным вьгоодам 3 преобра зовател . Фазокорректирующа  цепочка 20 может быть выполнена, например в ввде последовательно соединенных дроссел  и трансформатора, параллель но первичной обмотке, которого вкгаоче конденсатор. На фиг.2 изображены: напр жение на входе 3 прео разовател ; напр жение на выходных обмотках трансформаторов 4 и 5; - напр жение на выходе вьтр  мител  6; напр жение на выходе генератора 14; напр жение на выходе фазокорректирующей цепочки 20; Ug,Ua- напр жение на выходах 8 и 19. Стабилизированный преобразователь работает следующим образом. Транзисторные ключи 11 и 12 пооче редно открываетс  напр жением U , поступающим на их базы с выхода задающего генератора 14. Через транзис торные ключи tl и 12 напр жение с выхода компенсационного стабилизатора 13 поступает поочередно на базы транзисторов 9 и 10 инверторной  чейки, включенных по схеме эмиттерного повторител , поэтому на первичной обмотке трансформатора 4 формируетс  переменное напр женке U пр моугольной формы, амплитуда которого определ етс  напр жением на выходе компенсационного стабилизатора 13 напр жени . Синхронизаци  частоть переменного напр жени   чейки 2 с частотой генератора 14 осуществл етс  за счет подключени  базовых цепей транзисторов . 15 и 16 к обмотке трансформатора 4 через фазокорректирующую целочку 20. Дроссель 17, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора 5 и конденсатор 18, включенный параллельно этой обмотке, образуют стабилизатор переменного напр жени  с феррореэонансом токов, поэтому на обмотках трансформатора 5 и на выходе 19 преобразовател  формируетс  стабилизированное напр жение , форма которого близка к синусо{щальной. Напр жение U на входе выпр мител  6 равно сумме напр жений выходных обмоток трансформаторов 4 и 5, Из теории работы феррорезонансного стабилизатора напр жени  с резонансом токов известно, что по мере увеличени  входного напр жени  Е соответственно происходит уменьшение сдвига по фазе между входньм и выходным напр жением. Поэтому параметры фазокорректирующей цепочки 20 выбираютс  таким образом , чтобы при минимальном входном напр жении напр жени  на выходных обмотках трансформаторов 4 и 5 совпадали по Фазе (U, фиг.2а), В этом случае на выходе 8 обеспечиваетс  посто нное напр жение заданного значени . При увеличении входного напр жени  (до Е;,) вследствие указанных выше свойств феррорезонансно- го стабилизатора напр жени  происхоит изменение сдвига фазы выходных апр жений инверторных  чеек 1 и 2. результате на входе выпр мител  6 ормируетс  пе1)еменное напр жение (и, фиг.26) с паузой на нуле, изен ющейс  по ширине в зависимости т изменени  входного напр жени . При уменьшении нагрузки до холосого хода изменение сдвига фазы нар жений , генерируемых инверторными

s п

 чейками 1 и 2, не обеспечивает уменьшени  напр жени  на выходе 8 до заданного значени , поэтому по цепи обратной св зи с выхода 8 на управл ющий вход стабилизатора 13 осуществл етс  подэахрывание регулирукнцего транзистора стабилизатора 13, и амплитуда напр жени  на первичной обмотке трансформатора 4 соответственно уменьшаетс , а избыточное напр жение гаситс  на транзисторах 9 и 10.

Таким образом, предлагаемый преобразователь гораздо проще известных , так как в блоке управлени  преобразовател  отсутствует широтноимпульсный модул тор напр жени , за счет свойств стабилизатора с феррорезонансом токов автоматически осуществл етс  широтное регулирование (изменение паузы на нуле )напр жени 

91276

на вх.оде силового вьшр мител . Феррорезонансный стабилизатор напр жени  обеспечивает при подаче на его вход напр жени  пр моугольной формы 5 выходное переменное напр жение с формой, близкой к синусоидальной, т.е. функциональные ваэможностн предлагаемого тзеобразовател  шире - в нем обеспечиваетс  Формирование стабилизированного посто нного напр жени , а также переменного напр жени  с формой, близкой к синусоидальной. Кроме того, уменьшаютс  коммутационные потери, поскольку диоды силового вьтр мител  работают в облегченном режиме вследствие плавного нарастани  Фронта полуволны переменного напр жени  (и, фиг.2а,б), что позвол ет увеличивать частоту преобразовател  с 600-1000 Гц до 20 кГц и вьше.

т

т

ш

74t

т

MditC

f т

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий две синхронизированные от задающего генератора регулируемую и нерегулируемую по цепи обратной связи инверторные ячейки с выходными трансформаторами, вторичные обмотки которых соединены согласно-последовательно и через общий вьйрямитель и фильтр подключены к первому выходному выводу преобразователя ,о т л ич ающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения независимых стабилизированных по напряжению выходов и упрощения, в состав нерегулируемой инверторной ячейки введены дроссель с двумя обмотками, включенными согласно-последовательно с первичными полуобмотками выходного трансформатора, и конденсатор, подключенный параллельно первичкой обмотке выходного трансформатора, представляющий собой феррорезонансный стабилизатор напряжения, в котором образован второй стабилизированный выход от дополнительной обмотки выходного трансформатора нерегулируемой инверторной ячейки, причем регулируемая инверторная ячейка выполнена по схеме соединения ее транзисторов с общим коллектором, при этом базы транзисторов нерегулируемой.инверторной ячейки подключены через введенную фазскорректирующую цепочку к обмотке транзистора регулируемой инверторной ячейки, а регулирующий орган выполнен в виде маломощного компенсационного стабилизатора напряжения, выходом подключенного через эмиттер-коллекторные переходы управляемых от за дающего генератора транзисторных ключей к базам транзисторов регулируемой инверторной ячейки, а управляющим входом - к первому выходному выводу преобразователя.

   ω CZ

   1 1159127 2