SU1654943A1

SU1654943A1 - Однотактный преобразователь посто нного напр жени

Info

Publication number: SU1654943A1
Application number: SU894632229A
Authority: SU
Inventors: Михаил Николаевич Аравин; Искандер Мугазирович Хасанов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2887
Priority date: 1989-01-05
Filing date: 1989-01-05
Publication date: 1991-06-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Цель - повышение надежности путем снижени пускового тока полупроводникового ключа. Устр-во содержит полупроводниковый ключ 1, трансформатор 2, выпр митель 3, фильтр 4, узел 5 обратной св зи, компаратор 6, задающий генератор 7, пороговый элемент 8, триггер 9 Шмидта, предварительный усилитель 10. При включении устройства происходит зар д фильтрующего конденсатора 12 через пусковую цепь 13. При достижении напр жени на фильтрующем конденсаторе 12 определенной величины запускаетс эа- (дающий генератор 7 и через конденсатор 16 дифференцированные импульсы начинают проходить на вход триггера 9 Шмидта. По мере увеличени напр жени на фильтрующем конденсаторе 12 напр жение на выходе транзистора 18 порогового элемента 8 увеличиваетс и, следовательно, увеличиваетс длительность импульсов на выходе триггера 9 Шмидта, а следовательно, и на входе управлени полупроводникового ключа 1. Таким образом происходит плавный пуск устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ј (Л

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники,

Целью изобретения является повышение надежности· путем снижения пускового тока полупроводникового ключа.

На фиг.1 приведена электрическая схема однотактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг.2 диаграммы токов и напряжений на элементах схемы.

Однотактный преобразователь постоянного напряжения содержит полупроводниковый ключ 1, соединенный _с первичной обмоткой трансформатора 2, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель 3 и фильтр 4 с выходными выводами, присоединенными к входу узла 5 обратной связи, компаратор 6, задающий генератор 7, пороговый элемент 8, триггер Шмидта 9, предварительный усилитель 10, датчик 11 тока, фильтрующий конденсатбр 12, пусковую цепь 13, резистивный делитель. напряжения на резисторах 14 и 15 и конденсатор 16.

Преобразователь содержит также источник вспомогательного напряжения, образованный выпрямителем 17, соединенным с импульсным трансформатором . 1 и фильтрующим конденсатором 12. Пороговый элемент 8 содержит например, транзистор 18 и резисторы 19 и. 20. Триггер Шмидта выполнен, например,на компараторе 21 и резисторах 22-24,

Однотактный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

Питание внутренних цепей (цепей . управления). осуществляется самим преобразователем от внутреннего выпрямителя 17, питаемого дополнительной обмоткой трансформатора 2. При -этом необходимо наличие запускающей цепи 13, обеспечивающей подпитку цепей управления от источника входного напряжения при запуске преобразователя. При плавном запуске преобразователя первые включения полупроводникового ключа 1 осуществляются на очень короткое время, импульсы управляющего ' тока полупроводникового ключа 1 формируются при этом за счет разряда предварительно заряженного от запус-.. кающей цепи 13 конденсатора 12. Поскольку скважность управляющих им пульсов при этом велика, длительность импульсов мала, несмотря на их значительную амплитуду, обеспечиваемую конденсатором 12, средний ток, а следовательно, и мощность, потребляемые от цепи 13 запуска цепями управления, оказываются малыми. В дальнейшем, по мере увеличения длительности управляющих импульсов, при развитии регенеративного процесса запуска, подзаряд конденсатора 12 осуществляется самим преобразователем через выпрямитель 17.

Пусковая цепь 13 должна обеспечивать ток, равный сумме токов потребления компаратора 6, задающего генератора 7, триггера Шмидта 9 и узла 5 обратной связи. При этом ток запуска выбирается таким, чтобы на упомянутых элементах обеспечивалось минимальное напряжение, при котором · они начинают уверенно работать. Кроме того,.пусковая цепь 13 должна обеспечивать в первоначальный момент запуска протекание тока управления полупроводникового ключа 1, но эта составляющая пускового тока ввиду малой длительности управляющих импульсов мала. В рабочем режиме импульсы задающего генератора 7 своим фронтом через конденсатор 16 включают триггер Шмидта 9. При этом напряжение на конденсаторе 12 выше порогового напряжения порогового элемента 8, и транзистор 18 открыт. Резисторы 14 и 15 и 22-24 выбираются так, чтобы среднее напряжение на выходе делителя напряжения на резисторах 14 и 15 находилось между порогами а и б (фиг. 2) триггера Шмидта 9, определяемыми резисторами 22-24. Это обеспечивает сохранение включенного состояния триггера 9 после прохождения фронта импульса с выхода задающего генератора 7. При этом предварительный усилитель 10 открывает полупроводниковый ключ 1 и подает напряжение на трансформатор 2, а с него на выпрямители 3 и 17. Выключение триггера 9 производится компаратором 6 в момент равенства сигнала с датчика 11 тока и сигнала с выхода узла 5 обратной связи, определяемого отклонением выходного напряжения от напряжения источника опорного напряжения. Далее процесс повторяется.

Таким образом осуществляется ши- ному выводу, третья обмотка транротно-импульсная модуляция по от- сформатора, соединенная через выпряклонению и стабилизация выходного на- мительный диод с выводами питания запряжения преобразователя.

Работа преобразователя иллюстри- $ руется временными диаграммами процессов (фиг. 2) в правой части - в :процессе запуска, в левой части - в установившемся режиме. При этом на диаграмме 25 - напряжение на выходе задающего генератора 7, на диаграмме 26 - напряжение на входе триггера Шмидта 9, на диаграмме 27 - напряжение на выходе компаратора 6, а на ,5 диаграмме 28 - напряжение на выходе предварительного усилителя 10.

Таким образом, алгоритм работы устройства позволяет осуществить простую реализацию цепей запуска, 20 что снижает трудоемкость Изготовления устройства и повышает удельные массогабаритные показатели. При этом одновременно решается проблема плавного запуска, что дополнитель- 25 но повышает надежность устройства.

Claims

Формула изобретения

1. Однотактный преобразователь 30 постоянного напряжения, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого соединена через выпрямитель ¹и фильтр с выходными выводами, первичная обмотка включена между первым входным выводом и первым силовым выводом полупроводникового ключа, второй силовой вывод которого при-, соединен к первому входу компаратора и через датчик тока - к второму вход дающего генератора, порогового элемента и фильтрующего конденсатора, первый из которых подключен к второму входному выводу, а второй соединен через пусковую цепь с первьви входным выводом, резистивный делитель напряжения, включенный между вторым входным выводом и выходом порогового элемента, предварительный усилитель, выход которого подключен к входу управления полупроводникового ключа, конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения пускового тока полупроводникового ключа, введен триггер Шмидта и узел обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, а выход присоединен к второму входу компаратора, выход которого подключен к среднему выводу ре-, зистивного делителя, соединенного через конденсатор с выходом задающе-;

I го генератора и подключенного к входу триггера Шмидта, выход которого присоединен к входу предварительного усилителя.
2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что пороговый элемент выполнен на транзистоI ре, эмиттер которого подключен к втот рому выводу фильтрующего конденсатора, коллектор - к выходному выводу порогового элемента, а база - к средг нему выводу второго резистивного делителя, включенного между выводами фильтрующего конденсатора.

.1 L J ¹ ¹ 1 δ r~ —| I ? , Г —1 г 1 1 I 1 1 ¹ г- 11 ii 1 -

Фм. I