SU1182609A1 - Мостовой преобразователь напр жени - Google Patents

Abstract

1. МОСТОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий сетевой выпр митель с фильтром, подключенный к входным выводам инвертора на силовых транзисторах, управл ющие переходы которых подключены к выходным обмоткам трансформаторов управлени , первичными обмотками подключенных к выходам узла управлени , выводы дл  подключени  источника электропитани  которого подключены к выходу дополнительного выпр мител  с фильтром, соединенного с дополнительной обмоткой выходного трансформатора, а также узел запуска, который состоит из диодов, резисторов, конденсаторов, порогового элемента, ключевого транзистора и последовательной цепочки из балластного резистора и накопительного конденсатора, подключенной к выводам сетевого выпр мител , о тличающийс  тем, что, с целью улучшени  удельных энергетических характеристик,в узел запуска введен импульсный трансформатор, первична  обмотка которого подключена к накопительному конденсатору через ключевой транзистор, вход которого соединен с вьпсодом порогового элемента, причем вход последнего через ограни чительный резистор подключен к входным выводам инвертора и через разр дный резистор и диод - к соответствутощему выводу первичной обмотки выходного трансформатора, при этом две вторичные обмотки импульсного трансформатора подключены к управл ющим переходам силовых транзисторов одной из диагоналей моста, а треть  к установочному входу узла управлет ни  через введенные выпр мительные диоды. 2.Преобразователь по п. 1, о тличающийс  тем, что указанный пороговый элемент выполнен на однопереходном транзисторе, эмиттер, которого через зар дный конденсатор .подключен к общему выводу, а через зар дный резистор, зашунтированный обратным диодом, - к входному выводу порогового элемента, который через токозадающей резистор подключен к второй базе транзистора, соединенной через стабилитрон с общим выводом , причем последний через резистор нагрузки соединен с первой базой транзистора и выходным выводом порогового элемента. 3.Преобразователь по п. 1, о т личающийс  тем, что пороговый элемент выполнен на логическом элементе И, входы которого объединены и через зар дный конденсатор под .ключены к общему выводу, а через за

Description

р дный резистор, зашунтированный обратным ,:г,иодом, - к входному выводу порогового элемента, который через токозадающий пс истор подключен к зыводам дл  подключени  источника

питани  элемента И, соединенным через стабилитрон с общим вьгоодом, причем выход элемента И образует выходной вьшод порогового элемента .

i

Изсбретч;иие относитс  к преобразовательной техн -1::е и может быть использоваичт npi; ра;;ргботке источников вОричногс1 плектрсиит-г; ПАЯ ,

Liejib i-i-jo6peTeHHft - улучшение

уде.иьчых энергет.чческих характеристик .

На фиг, представлена функциональна  схема преобразовател ; на фиг. 2 и 3 - варианты реализации порогового элемента

Преобразователь (фиг, 1) содержит последовательно включенные сетевой Еьшр митель 1 9 инвертор 2 , узел 3 управлени  инвертором, трансформаторы 4 и 5 управлени 3 вторичные обмотки которых соединены с соответствующими силовыми транзисторами 6 и 7, 8 и 9 р;;псртора., а первичные - с узлом 3 управлени , силовой трансформатор 10, вторичные обмотки 11 и 12 KOTopoio соединены через соответствующие выпр мители 13, 14 и фильтры 15 и 16 с выходными выводами преобразоЕателп , а обмотка 17 через ЕЫПр митоль ttl и фильтр 19 - с узлом 3 упрпвтгени . Узел 20 запуска инвертора состоит 1з балластного рез}гстора 21, накопительпого конденсатора 22 „ Порогового элемента 23 и ключевого транзистора 24, причем узел 3 управлени  инвертора выполнен из последовательно соединенных задак цего генератора 25, счетного триггера 26, двух усилителей 27 и .8 мощности. Узел запуска инвертора содержит импульсный трансформатор 29, две вто-ричные обмотки 30 и 31 которого началами через выпр мительные диоды 32 и 33 соединены с базами соответствую щих транзисторов 6 и 7 первой диагонали инвертора, а концами - с sMiiTTeрами этих транзисторов, треть  вторична  обмотка 34 началом через БЬШр мительный 35 соединена с уста

ПОБОЧНЫМ входом счетного триггера 26 концом - с общей шиной 36 питани  узла 3 управлени , первична  обмотка началом через накопительный конденсатор 22 узла запуска соединена с минусовым выводом 37 сетевого вьтр мител  и через балластный резистор 21 с положительным выводом 38, а концом через разр дный резистор 39 - с коллектором ключевого транзистора 24, база которого через резистор 40 подключена к выходу 41 порогового злемента 23, общий вывод 42 которого соединен с минусовым выводом 37 иэмиттером транзистора 24 узла запуска , а вход 43 через ограничительный резистор 44 - с положительным выводом 38 сетевого выпр мител  и через последовательно соединенные диод 45 и разр дный резистор 46 - с первичной обмоткой выходного трансформатора , причем пр мой выход триггера 26 соединен с входом первого усилител  27 мощности, подключенного к трансформатору 4 управлени  первой диагонали инвертора, а инверсный выходс входом второго усилител  28 мощности , подключенного к трансформатору 5 управлени  второй диагонали инвертора .

Пороговый элемент 23 Сфиг. 2) выполнен на однопереходном транзисторе 47, эмиттер которого соединен через параллельно включенные зар дный резистор 48 и обратный диод 49 с входным выводом 43, который через токозадающий резистор 50 подключен к второй базе однопереходного транзистора 47. Эмиттер транзистора через зар дный конденсатор 51 подключен к общему выводу, который через параллельно включенные стабилитрон 52 и конденсатор 53 фильтра соединен с второй базой и через резистор 54 нагрузки с первой базой и выходным вы- водом 41 порогового элемента. ; Пороговый элемент 23 (фиг, 3) выполнен на логическом элементе И 55, ..входы которого объединены и подключе- j ны через параллельно соединенные обратный диод 49 и зар дный резистор 48 к входному выводу 43, который через токозадающий резистор 50 подключен к выводу питани  элемента И 55, кото- tO рый через параллельно соединенные стабилитрон 52 и конденсатор 53 фильтIра соединен с общим выводом 42 порогового элемента, причем последний чеjpes зар дный конденсатор 51 с.оединен, 15 с объединенными входами элемента И 55, причем выход элемента И 55  вл етс  выходом 41 порогового элемента 23.

Преобразователь работает следующим образом.20

При подаче напр жени  на сетевой выпр митель 1 начинаетс  зар д кон- , денсатора 22 через резистор 21, одновременно напр жение через резистор 44 поступает на вход порогового элемента 23, в результате чего начинают зар жатьс  конденсаторы 51 в схеме порогового элемента 23 (фиг. 2) или конденсатор 51 в схеме на фиг, 3. На данном интервале пуска ключи инвертора 2 заперты, а узел 3 управлени  обесточен. Через вьщержку времени, достаточную дл  зар да конденсатора 22 до напр жени  необходимой величины , напр жение на конденсаторе 51 35 оказываетс  достаточным дл  переключени  порогового элемента 23 в состо ние , при котором на его выходе 41 возникает положительный перепад напр жени , привод щий к отпиранию че- 40 рез резистор 40 транзистора 24. Включение транзистора 24, в свою очередь, ведет к разр ду конденсатора 22 через резистор 39 на первичную обмотку импульсного трансформатора 29 возни- 45 кающий при этом импульс тока во вторичных обмотках 30 и 31 данного трансформатора отпирает транзисторные ключи 6 и 7 первой диагонали инвертора 2, и на первичную обмотку силово- 50 го трансформатора 10 поступает напр жение с выхода фильтра 1, привод  к по влению напр жени  и во вторичных обмотках 11 и 12 силового трансформатора 10. Напр жение вторичных обмо- 55 ток 11 и 12 через соответствующие выпр мители 13 и 14 и фильтры. 15 и 16 поступает на выходные выводы преобразовател , а с обмотки 17 через выпр митель 18 и фильтр 19 - в узел 3 управлени , причем с поступлением питани  на узел управлени  триггер 26 устанавливаетс  в положение, соответствующее логическому уровню 1 на пр мом выходе, так как на его уста-, ковочный вход поступает сигнал через диод 35 с вторичной обмотки 34 трансформатора 29. Напр жение логической 1 на пр мом выходе триггера 26 усиливаетс  усилителем 27 мощности, в результате чего на первичнЪй и вторичных обмотках трансформатора 4 управлени  возникают импульсы,поддерживающие транзисторы 6 и 7 инвертора 2 в открытом состо нии, в которое они были переведены импульсами узла 20 запуска через импульсный трансформатор 29 При этом параметры узла 20 запуска должны обеспечивать надежное отпира , ние транзисторов 6 и 7 до по влени  импульсов в обмотках трансформатора 4, в то же врем  их длительность должна быть менее половины периода

работы инвертора.

Описанное состо ние элементов инвертора 2 и узла 3 управлени  сохра .н етс  до поступлени  первого импульса задающего генератора 25, перевод щего триггер 26 в новое состо ние, который усиливаетс  усилителем 28 мощности, привод  к по влению импульсов во вторичных обмотках трансформатора 5 и включению транзисторов 8 и 9 инвертора 2. При этом усилитель 27 мощности и транзисторы 6 и 7 инвертора выключаютс . Очередной импульс задающего генератора 25 приводит к выключению транзисторов 8 и 9 и включению транзисторов 6 и 7 и т.д. Причем периодическое включение транзистора 8 в рабочем режиме приводит к разр ду конденсатора 51 порогового элемента 23 через резистор 46 и диод 45, поэтому пороговый элемент 23 при работе инвертора находитс  в исходном состо нии, при котором на его выходе 41 имеет место напр жение логического О, что позвол ет не лимитировать минимальную вьщержку времени между отключением конвертора и его последукнцим включением, при условии, что посто нна  времени зар дной цепи конденсатора 51 больше посто нной времени их разр дной цепи и больше длительности половины периода работы инвертора .

Поро оньт элемент (фиг, 2) раСч)тает следующим образом.

При включении питани  напр жение с выхода сетевого выпр мител  1 через резистор 44 поступает на вход 43 порогового элемента 23. При згом напр жение ка второй базе одноперекодного транзистора 47 стабилизируетс  относительно общего вывода 42 параметрическга-i стабилизатором, собранным на резисторе 50э стабилитроне 52 и конденсаторе 53, а конденсатор 51 начинает зар жатьс  через резистор 48 напр жение на конденсатора 51 ,:,истиуает величины напр жени  одно-переходного транзистора 47J последний переключаетс , и ка выходе 41 формируетс  положитель )-:ый импульс 5 синхрон:изиру  срабатывание узла 2С запуска инвертора. Б дальнейшем при работе инг артора конденсатор 51 находитс  практически в разр женном состо нии., как половину каждого пер1К)да частоты переключений инвертора 2 он разр жаетс  через отн ос тельно Не-большой резистор 45;, диоды 49 и 45 и транзистор 8j что 5 как было отмечено выше, устран ет ограничение на минимальныи интервал времени между отключением преобразовател  и последующим его включением.

Пороговый элемент по схеме на

фиг. 3 работает аналогично. При включении инвертора напр жение поступает на вход 43, при этом резистор 50,

стабилитрон 51 и конденсатор 53 обеспечивают питание микросхемы 55 pea-лизующей логическую операцию И, а , конденсатор 51 зар жаетс  через резистор 48. Когда напр жение на конденсаторе 51 достигает уровн  перек-пючени  микросхемы 55, на выходе 41 по вл етс  импульс, синхронизирующий срабатывание схемы 20 запуска инвертора. При работе последнего конденсатор 51 поддерживаетс  практически в разр женном состо нии по цепи диод 49, резистор 46, диод 45 и транзистор 8 при включенном состо нии последнего.

При зтом конденсатор 53 преп тствует по влению помех на выходе 41 порогового элемента в обоих вариантах выполнени  в моменты периодического обнулени  входа 43 при отпираНИИ транзистора 8.

(pt/г.З

Claims (3)

1. Авторское свидетельство СССР № 635475, кл. G 05 F 1/56, 1970. Г' 1 . МОСТОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий сетевой выпрямитель с фильтром, подключенный к входным выводам инвертора на силовых транзисторах, управляющие переходы которых подключены к выходным обмоткам трансформаторов управления, первичными обмотками подключенных к выходам узла управления, выводы для подключения источника электропитания которого подключены к выходу дополнительного выпрямителя с фильтром, соединенного с дополнительной обмоткой выходного трансформатора, а также узел запуска, который состоит из диодов, резисторов, конденсаторов, порогового элемента, ключевого транзистора и последовательной цепочки из балластного резистора и накопительного конденсатора, подключенной к выводам сетевого выпрямителя, о тличающийся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических характеристик,в узел запуска введен им пульсный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к накопительному конденсатору через ключевой транзистор, вход которого соединен с выходом порогового элемента, причем вход последнего через ограничительный резистор подключен к входным выводам инвертора и через разряд·· - . · Λ ный резистор и диод - к соответствующему выводу первичной обмотки выходного трансформатора, при этом две вторичные обмотки импульсного трансформатора подключены к управляющим переходам силовых транзисторов одной из диагоналей моста, а третья к установочному входу узла управления через введенные выпрямительные диоды.
2. 2. Преобразователь по π. 1, о тличающийся тем, что указанный пороговый элемент выполнен на однопереходном транзисторе, эмиттер» которого через зарядный конденсатор ,подключен к общему выводу, а через зарядный резистор, зашунтированный обратным диодом, - к входному выводу порогового элемента, который через токозадающей резистор подключен к второй базе транзистора, соединенной через стабилитрон с общим выводом, причем последний через резистор нагрузки соединен с первой базой транзистора и выходным выводом порогового элемента.
3. 3. Преобразователь по п. 1, о т личающийся тем, что пороговый элемент выполнен на логическом элементе И, входы которого объединены и через зарядный конденсатор подключены к общему выводу, а через за1182609 рядный резистор, зашунтированный обратным диодом, - к входному выводу порогового элемента, который через токозадающий резистор подключен к выводам для подключения источника питания элемента И, соединенным через стабилитрон с общим выводом, причем выход элемента И образует выходной вывод порогового элемента .