SU1529387A1

SU1529387A1 - Преобразователь посто нного напр жени

Info

Publication number: SU1529387A1
Application number: SU884429204A
Authority: SU
Inventors: Алексей Владимирович Средников
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6609
Priority date: 1988-04-18
Filing date: 1988-04-18
Publication date: 1989-12-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Цель - повышение надежности путем упрощени схемы. Преобразователь посто нного напр жени содержит полумостовой инвертор на транзисторах 1, 2 и конденсаторах 3, 4, трансформатор 5 которого имеет две дополнительные обмотки 8, 9, обеспечивающие питанием два независимых канала управлени транзисторами 1, 2. В первом канале имеетс генератор 12 и блок запуска 10, а во втором канале - одновибратор 15. При включении напр жени генератор 12 вырабатывает импульс управлени транзистором 1. По окончании импульса управлени генератора 12 транзистор 1 запираетс и происходит смена пол рности напр жени на обмотках трансформатора 5. Указанное изменение напр жени запускает одновибратор 15, который вырабатывает импульс управлени транзистором 2, равный длительности импульса генератора 12. 3 ил.

Description

Фиг.1

L/

31529387

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретени - повышение на- дежности путем упрощени схемы. На фиг.1 приведена функциональна

который формирует питающее напр жение и отключает блок 10 запуска, напр жение с обмотки 9 подаетс на выпр митель И, который вырабатывает питающее напр жение дл одновибра- тора 15 и предусилител 1б. Одновременно с этим с обмотки 9 на вход од- новибратора 1б подаетс напр жение

схема преобразовател посто нного на- JQ высокого логического уровн . При этом

пр жени ; на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу; на фиг.З - пример конкретного выполнени предлагаемого устройства.

Преобразователь посто нного напр жени (фиг.1) содержит полумостовой инвертор и два гальванически разв занных канала управлени . При этом полумостовой инвертор содержит транзисторы 1, 2, конденсаторы 3, и трансформатор 5 с первичной 6 и вторичной 7 обмотками и первой 8 и второй Э дополнительными обмотками. Первый канал управлени содержит блок 10 запуска, первый выпр митель 11, генератор 12, первый предусилитель 13. Второй канал управлени содержит второй выпр митель 14, одновибратор 15, второй предусилитель 1б.

Устройство работает следующим образом .

При подаче питающего напр жени начинает работать блок 10 запуска, 1он формирует питающее напр жение, ко- JTopoe через первый выпр митель 11 подаетс на входы питани генератора 12 и предусилител 13. При этом так как ток через обмотку 6 трансформатора 5 не течет, напр жение на входе генератора 12 отсутствует. Схема генера- тора 12 построена таким образом, что при отсутствии на его входе высокого логического уровн он вырабатывает на выходе импульсы, форма которых представлена на фиг. 2а . Длительность импульсов равна Т/2, а пауза между ними намного меньше Т, однако при , этом она должна быть больше, чем врем рассасывани транзистора 1. Таким образом, при подаче питающего напр жени на выходе генератора 12 сразу же или через некоторое врем сформируетс импульс длительностью Т/2, который усилитс преусилителем 13 и откроет транзистор 1. По первичной обмотке 6 трансформатора 5 потечет ток, по витс напр жение на дополнительных обмотках 8, 9. Напр жение с обмотки 8 подаетс на выпр митель 11,

5

20

15

30

на выходе одновибратора 15 устанавливаетс напр жение нуль.

По окончании первого импульса на выходе генератора 12 .транзистор 1 закроетс , перестанет течь ток через обмотку 6, пропадает положительное напр жение на обмотке 7. По спаду напр жени на входе одновибратора 15 на его выходе сформируетс импульс длительностью Т/2, который через предусилитель 1б откроет транзистор 2, по обмотке 6 потечет ток в другом направлении . При этом с обмотки 8 высокий логический уровень попадает на вход генератора 12. Схема генератора 12 построена таким образом, что при наличии на его входе высокого логического уровн генератор блокируетс и на его выходе поддерживаетс напр жение нуль. По окончании импульса , сформированного одновибрато- ром 15, транзистор 2 закроетс , напр жение на обмотке 6 и на входе генератора 12 пропадает, и в этот момент на выходе генератора 12 сформируетс фронт очередного импульса. Далее работа преобразовател повтор етс циклически.

На фиг.2(б-е) приведены временные дг) диаграммь работы преобразовател . Напр жени в точках а, б, г, е показаны относительно эмиттера транзистора 1, а в точках в, д - относительно эмиттера транзистора 2.

На фиг.З представлен пример конкретного выполнени двухкратного преобразовател посто нного напр жени . При этом выпр митель 14 выполнен на диодах 17, 18 и конденсаторе 19, одновибратор 2 - на интегральной микросхеме 20, резисторе 21, конденсаторе 22 и диоде 23, предусилитель 3 - на интегральной микросхеме 24 и резисторе 25, блок запуска 10 - на транзисторе 26, база которого подключена к входному выводу 27 через стабилитрон 28, и резисторах 29,30, выпр митель 5 - на диодс1х 31, 32 и конденсаторе 33, генератор 6 - на интег35

45

50

55

высокого логического уровн . При этом

На фиг.2(б-е) приведены временные диаграммь работы преобразовател . Напр жени в точках а, б, г, е показаны относительно эмиттера транзистора 1, а в точках в, д - относительно эмиттера транзистора 2.

На фиг.З представлен пример конкретного выполнени двухкратного преобразовател посто нного напр жени . При этом выпр митель 14 выполнен на диодах 17, 18 и конденсаторе 19, одновибратор 2 - на интегральной микросхеме 20, резисторе 21, конденсаторе 22 и диоде 23, предусилитель 3 - на интегральной микросхеме 24 и резисторе 25, блок запуска 10 - на транзисторе 26, база которого подключена к входному выводу 27 через стабилитрон 28, и резисторах 29,30, выпр митель 5 - на диодс1х 31, 32 и конденсаторе 33, генератор 6 - на интег

ральной микросхеме З , резисторах 35, 36 и 37, предусилитель 7 - на интегральной микросхеме 38. Диоды 39, lO устран ют возможность попадани на входы микросхемы отрицательного напр жени . Цепь 21, 22 задает длительность выходного импульса одно вибратора, цепь Зб, 1 - длительност выходногЪ импульса генератора, цепь 32, 42 - длительность паузы на выход генератора, цепь 35, 3 определ ет состо ние, в которого окажетс генератор при пропадании напр жени на его входе. Блок запуска выполнен в виде линейного параметрического стабилизатора , напр жение вырабатываемое выпр мителем 5, превышает выходное напр жение блока запуска, поэто. му, как только преобразователь начинает работать, транзистор 26 закрываетс . Предусилители выполнены на аналоговых ключах 24, 38, резисторы 25 и kk задают базовый ток силовых транзисторов 1, 2, когда ключ находитс в закрытом состо нии, его выход замыкаетс , что обеспечивает форсированное запирание силовых транзисторов 1,2.

Таким образом, с помощью разветвлени схемы управлени на два гальванически , разв занных канала удалось осуществить управление полумостовым инвертором, исключив управл ющий трансформатор. Кроме того, схема построена таким образом, что каждый силовой транзистор открываетс только , тогда, когда закрылс силовой транзистор другого плеча, т.е. с одной стороны, независимо от длительности времени рассасывани транзисторов 12 полностью исключаетс возможность возникновени сквозных токов , с другой стороны, в выходном напр жении преобразовател отсутствует пауза, котора повышает требовани к выходным фильтрам преобразовател . Рабоча частота преобразовател практически не зависит от величины питающего напр жени , так как не завис т от питающего напр жени параметры одновибратора 15 и генератора 12. Преобразователь .не боитс короткого замыкани и перегрузки по току на выходе , так как при этом колебани преобразовател срываютс . При перегрузке срыв работы канала происходит по следующим причинам. При сильном уве- личении тока коллектора силового ,

293876

транзистора 1, 2 его базовый ток не может удержать транзистор в насыще.-, НИИ и транзистор переходит в активный режим. При этом уменьшаетс напр жение на первичной обмотке трансформатора 5 и, соответственно, на дополнительных обмотках. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению базоIQ вого тока силового транзистора, что влечет за собой дальнейшее уменьшение коллекторного тока и т.д. Процесс нарастает лавинообразно и приводит к закрыванию силового транзистора. Переход к закрытому состо нию протекает очень быстро и не представл ет дл самого транзистора никакой опасности .

Таким образом, предлагаемый двухтактный , преобразователь посто нного напр жени не содержит характерного дл всех управл емых полумостовых инверторов управл ющего трансформатора , снижающего габаритную мощность

25 и технологичность изготовлени преобразовател и имеющего высокую стоимость , также в преобразователе полностью устранены сквозные токи, что позвол ет получить высокий КПД, при

30 этом выходной сигнал преобразовател не имеет паузы на нуле, что снижает требовани к выходным фильтрам преобразовател , а также не требуетс прин ти специальных мер дл защиты преобразовател от перегрузок по току .

t5

20

35

0

5

0

5

Claims

Формула изобретени

Преобразователь посто нного, напр жени , содержащий полумостовой транзисторный инвертор, вход питани которого присоединен к входным выводам , трансформатор, вторична обмотка которого подключена к выходным выводам, а входы управлени первого и второго транзисторов подключены к выходам соответственно первого и второго предуси.пителей, входы питани которых подсоединены к выходам соответственно первого и второго выпр мителей , перва и втора дополнительные обмотки трансформатора, генератор с входом блокировки, одновибратор, блок запуска, отличающийс тем, тем, что, с целью повышени надежности путем упрощени схемы, вход первого предусилител подключен к выходу генератора, вход блокировки которого

подключен к одному из выводов первой дополнительной обмотки трансформатора , присоединенной к входу первого выпр мител , выход которого подключен к выходу блока запуска и к входу питани генератора, при этом вход

и

т/2

а

1ПППППГ

в

и

и

ж

и

е

и,.1

f/2-фиг .2

1529387

второго предусилител подсоединен к одному из выводов второй дополнительной обмотки, подключенной к входу второго выпр мител , выход которого подсоединен к входу питани одновиб- ратора.

i-XA XAJ

JwxJ

m