SU1394362A1

SU1394362A1 - D.c.-to-d.c. voltage converter

Info

Publication number: SU1394362A1
Application number: SU864093491A
Authority: SU
Inventors: Владимир Анисимович Атаназевич; Анатолий Сергеевич Солдатов; Михаил Давыдович Телянер
Original assignee: Предприятие П/Я А-3706
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1988-05-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и мо жет быть использовано во вторичных источниках питани . Цель изобретени - повышение надежности В компараторе 10 сравниваютс напр жени генератора пилообразного напр жени 11 и модул ционного блока 12о За счет введени в модул ционный блок 12 транзистора 22, диодов 23, 24, конденсатора 25 и резистора 26 обеспечиваетс подавление в паузах переменного широтно-модулированного управл ющего напр жени генерационных всплесков, возникающих при коммутации элементов усилител - формировател , 2 ил о с The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources. The purpose of the invention is to increase reliability. In the comparator 10, the voltage of the sawtooth generator 11 and the modulation unit 12o is compared. By introducing into the modulation unit 12 transistor 22, diodes 23, 24, capacitor 25 and resistor 26, variable width-modulated pauses are suppressed control voltage of generational bursts arising from switching elements of the amplifier - forcing, 2 or about

Description

аг. /ag /

(Л(L

СО СО 4 СОCO CO 4 CO

о toabout to

Изобретение относитс к электро- технике, а именно к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питани устройств св зи и вычислительной техники.The invention relates to electrical engineering, in particular to converter equipment, and can be used in power supplies of communication devices and computer technology.

Цель изобретени - повьшение надежности работы устройства дл управлени преобразователем посто нного напр жени в посто нноеоThe purpose of the invention is to increase the reliability of the device for controlling a DC / DC converter.

На фиГо представлена функциональна схема устройства дл управлени преобразователем посто нного напр жени в посто нное; на - временные диаграммы, по сн ющие работу устройстваоA functional diagram of the device for controlling a DC / DC converter is shown in FIG. on - timing diagrams that show how the device works

Устройство дл управлени преобразователем посто нного напр жени в посто нное, выполненным на двухтактном транзисторном инверторе 1, выход которого, образованный общей точкой соединени эмиттера первого транзистора 2 и коллектора второго транзистора 3, подключен к выводу первичной обмотки выходного трансформатора 4, второй вывод которой подключен к первым обкладкам первого 5 и второго 6 конденсаторов, втора обкладка первого 5 конденсатора соединена с коллектором первого транзистора .2 и предназначена дл пЪдключени к положительному полюсу источника питани , втора обкладка второго конденсатора 6 соединена с змиттером второго транзистора 3 и предназначена дл подключени к отрицательному полюсу источника/питани , вторична обмотка выходного трансформатора 4 через выпр митель 7 подключена к ЪС-фильтру 8, содержащее усилитель 9 обратной св зи, вход которого подключен к выходу ЬС -фильтра 8, а выход - к первому входу компаратора 10, второй вход которого подключен к выходу генератора 1 пилообразного напр жени , модул ционный блок 12, первична обмотка входного трансформатора 13 которого подключена к выходу задающего генератора 14, второй выход которого подключен по входу генератора 11 пилообразного напр жени , начало и конец вторичной обмотки входного трансформатора 13 модул ционного блока подключены соответственно к анодам первого 15 и второго 16 диодов, средн точка вторичной обмотки подключена к первому выходу компаратора 10 и к змиттеру первого транзистора 17, база которого подключена к второму выходу компаратора 10, катод первого диода 15 соединен с началом первргчной обмотки выходного трансформатора 18 модул ционного блока 12 с анодом третьего диода 19, катод второго диода 16 соединен с концом первичной обмотки и с анодом четвертого диода 20, перва и втора вторичные обмотки выходного трансформатора 18 подключены к формирователю 21 уп- равл к дих импульсов, выходы которого подключены соответственно к база- эмиттерным переходам первого 2 и второго 3 транзисторов инвертора 1, а тактовый вход - к третьему выходу задак цего генератора 14„ Модул цион- ный блок 12 дополнительно снабжен вторым транзистором 22, п тым 23 и шестым 24 диодами, конденсатором 2 и резистором 26, причем коллектор первого транзистора 17 подключен к базе второго транзистора 22, катоду шестого диода 24 и к первому выводу резистора 26, второй вывод которого подключен к катоду п того диода 23 н первой обкладке конденсатора 25, втора обкладка которого подключена к аноду шестого диода 24, змиттеру второго транзистора 22 к к средней точке первичной обмотки выходного трансформатора 18, катоды третьего 19 и №7вертаго 20 диодов соединены между собой и подключены к коллектору второго транзистора 22 и к аноду п того диода 23«A device for controlling a DC / DC converter, made on a push-pull transistor inverter 1, the output of which is formed by the common emitter point of the first transistor 2 and the collector of the second transistor 3, is connected to the output side of the output transformer 4, the second output of which is connected to the first plates of the first 5 and second 6 capacitors, the second plate of the first 5 capacitors is connected to the collector of the first transistor .2 and is intended for connection to a positive The second pole of the power source, the second plate of the second capacitor 6 is connected to the emitter of the second transistor 3 and is intended to be connected to the negative pole of the source / power supply, the secondary winding of the output transformer 4 is connected via rectifier 7 to the bc filter 8 containing the feedback amplifier 9, the input of which is connected to the output of the LС -filter 8, and the output to the first input of the comparator 10, the second input of which is connected to the output of the sawtooth generator 1, the modulation unit 12, the primary winding of the input transformer Matrix 13 of which is connected to the output of master oscillator 14, the second output of which is connected to the input of generator 11 of the sawtooth voltage, the beginning and end of the secondary winding of the input transformer 13 of the modulation unit are connected respectively to the anodes of the first 15 and second 16 diodes, the middle point of the secondary winding is connected to the first output of the comparator 10 and to the emitter of the first transistor 17, the base of which is connected to the second output of the comparator 10, the cathode of the first diode 15 is connected to the beginning of the primary winding of the output transformer 18 of the modulation unit 12 with the anode of the third diode 19, the cathode of the second diode 16 is connected to the end of the primary winding and to the anode of the fourth diode 20, the first and second secondary windings of the output transformer 18 are connected to the driver 21 controls the pulses, the outputs of which are connected respectively, to the base-emitter junctions of the first 2 and second 3 transistors of the inverter 1, and the clock input to the third output of the generator 14 "The modulation unit 12 is additionally equipped with a second transistor 22, fifth 23 and sixth 24 diodes, condensation torus 2 and a resistor 26, the collector of the first transistor 17 is connected to the base of the second transistor 22, the cathode of the sixth diode 24 and to the first terminal of the resistor 26, the second terminal of which is connected to the cathode of the fifth diode 23 n the first capacitor plate 25, the second plate of which is connected to the anode of the sixth diode 24, the second emitter transistor 22 to the midpoint of the primary winding of the output transformer 18, the cathodes of the third 19 and No. 7 vertago 20 diodes are interconnected and connected to the collector of the second transistor 22 and the anode of the fifth diode 23 "

Устройство работает следук цим образом .The device works in the following way.

Напр жение с выхода LC-фильтра 8 поступает на,вход усилител 9 обратной св зи, с выхода которого поступает на вход компаратора 10 Задающий генератор 14 генерирует пр моугольные импульсы переменного высокочастоного напр жени (фиг,2а) со скважностью 2, которые поступают на первичную обмотку трансформатора 13, с второго выхода - на вход генератора 11 пилообразного напр жени и с третьего выхода - на тактовый вход формировател 21 управл ющих импульсов , С выхода генератора J1 пилообразного напр жени импульсы пилообразной формы поступают на второй вход компаратора 10 В результате сравнени двух напр жений на входах компаратора 10 на его выходах образуетс импульсное напр жение пр моуголной формы (фиг,26) с измен ющейс The voltage from the output of the LC filter 8 is fed to the input of the feedback amplifier 9, from the output of which is fed to the input of the comparator 10 The master oscillator 14 generates rectangular pulses of alternating high-frequency voltage (FIG. 2a) with a duty cycle 2, which arrive at the primary the transformer 13 winding, from the second output to the input of the sawtooth voltage generator 11 and from the third output to the clock input of the driver 21 control pulses; From the output of the sawtooth voltage generator J1, sawtooth pulses go to Ora input of comparator 10 by comparing the voltages on the two inputs of the comparator 10 is formed at its outputs a pulsed voltage mougolnoy straight shape (Figure 26) with varying

33

скважностью в зависимости от величины напр жени обратной св зи в пределах половины периода частоты генерации задающего генератора 14,, При этом на интервале времени tj-t транзистор 17 открыт (фиг.2в) и напр жение полуобмотки трансформатора 13 через диоды 15 и 24 прикладываетс к половине обмотки трансформатора 18, при этом пр моугольный импульс напр жени трансформируетс во вторичные обмотки трансформатора 18 и совместно с напр жением с третьего выхода за139duty ratio depending on the magnitude of the feedback voltage within half the period of the oscillating frequency of the master oscillator 14 ,,. At the time interval tj-t, the transistor 17 is open (Fig. 2c) and the half-winding voltage of the transformer 13 is applied to half of the winding of the transformer 18, while the rectangular voltage pulse is transformed into the secondary windings of the transformer 18 and together with the voltage from the third output for 139

В промежутке времени трандающего генератора 14 через формиро- 15 зистор 17 закрываетс , диод 24 обес In the interim, the transmitting generator 14 through the forma- tion of 15 resistor 17 is closed, the diode 24

43624362

конца обмотки трансформатора 13 через диод 16, полуобмотку трансформа тора 18, диод 24, открытый транзистор 17 поступает на средний вывод трансформатора 13оthe end of the winding of the transformer 13 through the diode 16, the half-winding of the transformer 18, the diode 24, the open transistor 17 enters the middle terminal of the transformer 13o

Пр моугольный импульс напр жени в промежутке tg-t на полуобмотки трансформатора 18 трансформируетс 1Q в выходные обмотки и процесс-формировани управл ющих импульсов повтор етс аналогично описанному во временном промежутке ,The rectangular voltage pulse in the gap tg-t on the half windings of the transformer 18 is transformed 1Q into the output windings and the process of forming the control pulses is repeated as described in the time interval

В промежутке времени тран15 зистор 17 закрываетс , диод 24 обесIn the meantime, transistor 15 closes, diode 24 clears

ватель 21 управл ющих импульсов подаютс на базы силовых транзисторов 2 и ЗоThe driver 21 control pulses are supplied to the bases of the power transistors 2 and 3

Ток, протекающий от полуобмотки трансформатора 13 через диод 15, полуобмотку трансформатора 18, диод 24, открытый транзистор 17 создает на диоде 24 запирающее напр жение дл транзистора 22„ Конденсатор 25 н интерв.длах времени tj-tj, t у t 4 и tj-t, зар жаетс практически до амплитуды напр жени на полуобмотках трансформатора 18 от образованного диодами 19 и 20 двухполупериодного выпр мител через диод 23, который в промежутках времени , и tg-t-, заперт напр жением конденсатора 25, что предотвращает разр д последнего Таким образом, в указанные промежутки времени ток через диод 24 не проходит, транзистор 17 заперт, а транзистор 22 открыт, так как через переход база-эмиттер проходит ток разр да конденсатора 25, ограничиваемый резистором 26„The current flowing from the semi-winding of the transformer 13 through the diode 15, the semi-winding of the transformer 18, the diode 24, the open transistor 17 creates a blocking voltage on the diode 24 for the transistor 22 "capacitor 25 n interval time tj-tj, t y t 4 and tj- t, is charged almost to the voltage amplitude at the semi-windings of the transformer 18 from the full-wave rectifier formed by the diodes 19 and 20 through the diode 23, which in time intervals, and tg-t-, is locked by the voltage of the capacitor 25, which prevents the latter from discharging. Thus , at specified intervals Meni current through the diode 24 does not pass, the transistor 17 is locked, and the transistor 22 is open, as through the transition base-emitter current passes discharge capacitor 25, current limiting resistor 26 "

Таким образом, полуобмотка трансформатора 18 оказываетс закороченной в паузах между импульсами управлениЯо Управл ющее напр жение на выходных обмотках трансформатора 18 имеет форму, показанную на диаграмме фиг,2г, в которой отсутствуют генерационные всплески, обусловленные наличием индукции рассе ни обмЪток трансформатора формировател ,Thus, the half-winding of the transformer 18 is shorted in the pauses between the control pulses. The control voltage on the output windings of the transformer 18 has the shape shown in FIG. 2g, which has no generational spikes due to the presence of dissipation of the transformer of the transformer forming

При изменении пол рности переменного напр жени на вторичной обмотке трансформатора 13 на временном интервале tj-tj напр жение на конце обмотки становитс положительным, а на начале отрицательным (фиго2а). Диод 15 запираетс , а диод 16 открываетс . На интервале времени tj-t транзистор 17 открываетс и ток отWhen the polarity of the alternating voltage on the secondary winding of the transformer 13 is changed during the time interval tj-tj, the voltage at the end of the winding becomes positive and negative at the beginning (Fig.2a). Diode 15 closes and diode 16 opens. In the time interval tj-t, the transistor 17 opens and the current from

точиваетс и открываетс транзистор 22 током разр да кондейсатора 25 через резистор 26, Полуобмотки трансформатора 18 в паузе черезthe transistor 22 is turned off and opened by the discharge current of the capacitor 25 through the resistor 26, the Semi-winding of the transformer 18 in the pause through

диоды 19 и 20 шунтируетс транзистором 22 оdiodes 19 and 20 are shunted by a transistor 22 o

Таким образом, введение в формирователь управл ющих импульсов траизис- тора 22, диодов 23 и 24, конденсатораThus, the introduction of the tracer 22, the diodes 23 and 24, the capacitor

25 и резистора 26 позвол ет подавить в паузах переменного широтно-модули- рованного управл ющего напр жени генерационные всплески, возникающие при коммутации эл-ементов усилител 25 and resistor 26, it is possible to suppress, in the pauses of an alternating width-modulated control voltage, the generation bursts that occur when the elements of the amplifier are switched

формировател , обусловленные наличием индукции рассе ни , что позвол ет повысить надежность работы преобразовател .shaper, due to the presence of scattering induction, which allows to increase the reliability of the converter.

3535

Claims

Invention Formula

five

A device for controlling a DC / DC converter, made on a two-stroke, transistor inverter, the output of which is formed by the common connection point of the emitter of the first transistor and the collector of the second transistor, is connected to the output of the primary winding of the output transformer of the inverter, the second output of which is connected to the first plates of the first and second capacitors, the second plate of the first capacitor is connected to the collector of the first transistor and is intended to be connected to power supply terminal, the second cover of the second capacitor is connected to the emitter of the second transistor and is intended to be connected to the negative terminal of the power supply, the secondary winding of the output transistor is connected via a rectifier to an LC filter containing

five

A feedback feedback amplifier, the input of which is connected to the output of an LC filter, the output to the first input of a comparator, the second input of which is connected to the output of a sawtooth generator, a master oscillator, the first output of which is connected to the input of a sawtooth voltage generator, module unit, the primary winding of the input transformer of which is connected to the output of the master oscillator, the beginning and end of the secondary winding of the input transformer are connected respectively to the anodes of the first and second diodes, and the middle point connected to the first output of the comparator and to the emitter of the first transistor, the base of which is connected to the second output of the comparator, the cathode of the first diode is connected to the beginning of the primary winding of the output transformer of the modulation unit and the anode of the third diode, the cathode of the second diode is connected to the end of the primary winding and to the anode the fourth diode, the first and second secondary windings of the output transformer Rig.

The mators are connected to a control pulse driver, the outputs of which are connected respectively to the base-emitter junctions of the first and second transistors of the inverter, and the clock input is connected to the second output of the master oscillator, characterized in that the modulation unit is equipped with a second transistor, fifth and sixth diodes, a capacitor and a resistor, the collector of the first transistor being connected to the base of the second transistor, the cathode of the sixth diode and to the first pin of the resistor, the second pin of which connected to the cathode of the fifth diode and the first capacitor plate, the second plate of which is connected to the anode of the sixth diode, emitter of the second transistor and to the midpoint of the primary winding of the output transformer, the cathodes of the third and fourth diodes are connected to each other and connected to the collector of the second transistor and. to the anode of the p diode.