SU1167686A1

SU1167686A1 - D.c.voltage converter

Info

Publication number: SU1167686A1
Application number: SU833599942A
Authority: SU
Inventors: Ашот Араратович Алексанян; Владимир Александрович Александров; Василий Александрович Галахов; Георгий Вениаминович Зеленкин; Петр Иванович Клюев; Вадим Анатольевич Майоров; Владимир Васильевич Ратаев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2962
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1985-07-15

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий импульсный стабилизатор посто нного напр жени , первый транзисторный ключ и сглаживающий фильтр, подключенный выходом к первому выходному выводу, а общим выводом к общей выходкой щине, соединенной с общим выходным выводом импульсного стабилизатора, соединенного своим входом с входными выводами, причем силова цепь первого транзисторного ключа подключена между входом сглаживающего фильтра и общей выходной щиной, отличающийс тем, что, с целью упрощени и повышени надежности преобразовател посто нного напр жени путем исключени дополнительного выхода импульсного стабилизатора и перегрузкн п0 току первого транзисторного ключа, он снабжен вторым, транзисторным ключом, резистором, резистивным делителем, запирающим диодом и дросселем, причем резистивный делитель подключен между общей выходной финой и выходом импульсного стабилизатора, соединенного через дроссель с указанным входом сглаживающего фильтра и через диод - с управл ющим входом первого транзисторного ключа, соединенным С через резистор с первым выходным выводом SS и через второй транзисторный ключ - с (Л общей выходной щиной, причем управл ющий вход второго транзисторного ключа подключен к выходу резистивного делител . Од Од 00 ОдCONSTANT VOLTAGE CONVERTER containing a switching voltage regulator, a first transistor switch and a smoothing filter connected by an output to the first output terminal, and a common output to a common output terminal connected to the common output output of the pulse stabilizer connected by its input to the input outputs The power circuit of the first transistor switch is connected between the input of a smoothing filter and a common output length, characterized in that, in order to simplify and improve the reliability of DC voltage converter by eliminating the additional output of the pulse stabilizer and overloading the current of the first transistor switch, it is equipped with a second, transistor switch, resistor, resistive divider, blocking diode and throttle, the resistive divider connected between the common output cable and the output of the pulse stabilizer connected through a choke with the specified input of the smoothing filter and through a diode - with the control input of the first transistor switch connected through C through a resistor ervym SS and the output terminal through the second transistor switch - with (A schinoy common output, the control input of the second transistor switch connected to the output of the resistive divider. Od od od

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания радиотехнических устройств большой и средней мощности.The invention relates to electrical engineering and can be used as a secondary source of power for radio devices of large and medium power.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности преобразователя постоянного напряжения путем исключения дополнительного выхода импульсного стабилизатора и перегрузки по току первого транзисторного ключа.The purpose of the invention is to simplify and improve the reliability of the DC-DC converter by eliminating the additional output of the pulse stabilizer and current overload of the first transistor switch.

На чертеже представлена схема преобразователя постоянного напряжения.The drawing shows a diagram of a DC / DC converter.

Преобразователь содержит импульсный стабилизатор 1 постоянного напряжения, состоящий из двухтактного ключевого усилителя 2 с трансформаторным выходом, выпрямителя 3 и формирователя 4 импульсов управления, сглаживающего фильтра 5, резисторного делителя 6, запирающего диода 7, резистора 8, дросселя 9, первого транзисторного ключа 10 и второго транзисторного ключа 11, входных выводов 12, выходного вывода 13 и общей выходной шины 14, которая соединена с общим выводом фильтра 5 одним из выводов первого 10 и второго 11 транзисторных ключей, резисторного делителя бис общим выходным выводом импульсного стабилизатора 1, который является выводом его выпрямителя 3.The converter contains a pulsed DC voltage regulator 1, consisting of a push-pull key amplifier 2 with a transformer output, a rectifier 3 and a control pulse shaper 4, a smoothing filter 5, a resistor divider 6, a locking diode 7, a resistor 8, a choke 9, a first transistor switch 10 and a second transistor switch 11, input terminals 12, output terminal 13 and common output bus 14, which is connected to the common output of the filter 5 by one of the conclusions of the first 10 and second 11 transistor switches, resistor d bis is a common output terminal of the pulse stabilizer 1, which is the output of its rectifier 3.

Дроссель 9 подключен между выходом импульсного стабилизатора 1 и входом сглаживающего фильтра 5, управляющий вывод первого транзисторного ключа 10 соединен через второй транзисторный ключ 10 с общей шиной 14, через резистор 8 — с выходом фильтра 5, а через запирающий диод 7 — с выходом импульсного стабилизатора 1.The inductor 9 is connected between the output of the pulse stabilizer 1 and the input of the smoothing filter 5, the control output of the first transistor switch 10 is connected through the second transistor switch 10 with a common bus 14, through the resistor 8 - with the output of the filter 5, and through the blocking diode 7 - with the output of the pulse stabilizer 1.

Импульсный стабилизатор 1 может быть выполнен по любой известной схеме. На чертеже представлен один из вариантов его выполнения, при котором входное постоянное напряжение подключается к выводам 12 и преобразовывается в переменное напряжение прямоугольной формы с регулируемой паузой на нуле с помощью ключевого усилителя 2 с трансформаторным выходом, управляемого от формирователя 4.Pulse stabilizer 1 can be performed by any known scheme. The drawing shows one of the options for its implementation, in which the input DC voltage is connected to the terminals 12 and converted into alternating voltage of a rectangular shape with an adjustable pause at zero using a key amplifier 2 with a transformer output controlled from the shaper 4.

На выходах формирователя импульсов формируются две сдвинутые по фазе последовательности широтно-модулированных импульсов, длительность которых определяется опорным напряжением. Сформированные импульсы поочередно усиливаются соответствующими каналами двухтактного ключевого усилителя мощности нагруженного на первичную обмотку силового трансформатора, на выходе которого формируется последовательность разнополярных импульсов. Далее усиленная последовательность импульсов через выпрямитель поступает на вход фильтра 5, на выходе которого выделяется среднее напряжение входной импульсной последовательности. Во время импульса на вход фильтра 5 подается напряжение и ток фильтра нарастает. В момент окончания импульса ток фильтра замыкается через диоды выпрямителя 3 и встречно включенные вторичные обмотки силового трансформатора. При этом на входе фильтра 5 напряжение равно нулю и ток дросселя спадает; если за время нагрузки ток фильтра 5 спадает до нуля, то диоды выпрямителя закрываются и ток через фильтр прекращается. Если фильтр работает в режиме непрерывных токов, то выходное напряжение на его выходе равно среднему значению импульсного напряжения на выходе выпрямителя 3. В этом случае транзисторный ключ 10 находится в закрытом состоянии, так как во время импульса на выходе выпрямителя его управляющий вход зашунтирован через открытый транзисторный ключ 11, а во время паузы — через диод 7 и открытые диоды выпрямителя 3. При этом дополнительный дроссель 9 не влияет существенным образом на амплитудно-частотную характеристику фильтра 5 ФНЧ, так как его индуктивность выбирается в 10—20 раз меньше индуктивности дросселя фильтра.At the outputs of the pulse shaper, two phase-shifted sequences of pulse-width modulated pulses are formed, the duration of which is determined by the reference voltage. The generated pulses are alternately amplified by the corresponding channels of the push-pull key power amplifier loaded on the primary winding of the power transformer, at the output of which a sequence of bipolar pulses is formed. Next, the amplified pulse sequence through the rectifier is fed to the input of the filter 5, the output of which is allocated the average voltage of the input pulse sequence. During the pulse, voltage is applied to the input of filter 5 and the filter current rises. At the end of the pulse, the filter current is closed through the diodes of the rectifier 3 and the secondary windings of the power transformer counterclockwise connected. In this case, at the input of the filter 5, the voltage is zero and the inductor current drops; if during the load the current of filter 5 drops to zero, then the rectifier diodes close and the current through the filter stops. If the filter operates in continuous current mode, then the output voltage at its output is equal to the average value of the pulse voltage at the output of the rectifier 3. In this case, the transistor switch 10 is in the closed state, since during the pulse at the output of the rectifier its control input is shunted through the open transistor the key 11, and during the pause through the diode 7 and the open diodes of the rectifier 3. Moreover, the additional inductor 9 does not significantly affect the amplitude-frequency characteristic of the filter 5 low-pass filter, since its inductor ivnost selected in 10-20 times smaller than the inductance of the filter choke.

При увеличении сопротивления нагрузки, подключенной к фильтру 5 ток, протекающий через фильтр 5, уменьшается и во время паузы спадает до нуля. Это приводит к прекращению тока, протекающего через диоды выпрямителя 3. На управляющий вход транзисторного ключа через резистор 8 поступает выходное напряжение фильтра 5, которое переводит его в открытое состояние, ток фильтра меняет знак и замыкается через транзисторный ключ 10. По окончании паузы на выходе выпрямителя 3 формируется импульсное напряжение, отпирающее через резистивный делитель 6 транзисторный ключ 11, который шунтирует управляющий вход транзисторного ключа 10 и переводит его в закрытое состояние, при этом ток фильтра 5 нарастает. Далее процесс повторяется. Дополнительный дроссель 9 предотвращает протекание сквозного тока в момент начала импульса через транзисторный ключ 11, обусловленный инерционностью его запирания.With an increase in the load resistance connected to the filter 5, the current flowing through the filter 5 decreases and during pause decreases to zero. This leads to the cessation of the current flowing through the diodes of the rectifier 3. The output voltage of the filter 5 is supplied to the control input of the transistor switch through a resistor 8, which puts it in an open state, the filter current changes sign and closes through the transistor switch 10. After a pause at the output of the rectifier 3, a pulse voltage is generated, unlocking the transistor switch 11 through the resistive divider 6, which shunts the control input of the transistor switch 10 and puts it into a closed state, while the filter current 5 melts. The process is then repeated. An additional inductor 9 prevents the passage of through current at the time of the onset of the pulse through the transistor switch 11, due to the inertia of its locking.

Таким образом, в предложенном преобразователе постоянного тока обеспечивается режим непрерывных токов фильтра 5 более простыми средствами, чем в прототипе, так как не требуется соединять один из выходов формирователя 4 со входом ключа 10, при этом исключается и возможность перегрузки ключа 10, что повышает надежность преобразователя.Thus, in the proposed DC-DC converter, the continuous current mode of the filter 5 is provided by simpler means than in the prototype, since it is not necessary to connect one of the outputs of the driver 4 with the input of the key 10, and the possibility of overloading the key 10 is excluded, which increases the reliability of the converter .

Claims

A DC / DC converter containing a pulsed DC voltage regulator, a first transistor switch and a smoothing filter connected by an output to the first output terminal, and by a common terminal to a common output bus connected to a common output terminal of the pulse stabilizer connected by its input to the input terminals, and the power circuit the first transistor switch is connected between the input of the smoothing filter and the common output bus, characterized in that, in order to simplify and improve the reliability of the conversion a constant voltage generator by eliminating the additional output of the pulse stabilizer and current overload of the first transistor switch, it is equipped with a second transistor switch, a resistor, a resistive divider, a locking diode and a choke, and a resistive divider is connected between a common output bus and the output of a pulse stabilizer connected via a choke with the specified input of the smoothing filter and through the diode with the control input of the first transistor switch connected through a resistor to the first output th terminal and via a second transistor switch - a common output bus, wherein the control input of the second transistor switch connected to the output of the resistive divider.

o / 41