SU1714776A1 - Двухтактный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Description

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

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности двухтактного преобразовател  посто нного напр жени  путем упрощени  конструкции трансформатора,

На фиг. 1 приведена электрическа  схема двухтактного преобразовател  посто нного напр жени  без регулировани  скважности выходного напр жени ; на фиг. 2 - электрическа  схема двухтактного преобразовател  посто нного напр жени  с регулируемой скважностью выходного напр жени ; на фиг. 3 и 4-диаграммы напр жений на элементах схемы; на фиг. 5-7 примеры конструктивного выполнени  трансформатора.

Двухтактный преобразователь посто нг ного напр жени  выполнен по схеме магнитно-транзисторного автогенератора и содержит переключающие транзисторы 1 и 2 и трансформатор 3, Трансформатор выполнен на магнитоп.роводе из двух сердечников (фиг. 1, 2, 5), на каждом из которых распогюжены включенные встречно-последовательно сигнальные обмотки 4 и 5. Две первичные 6 и 7, вторична  8 и базЬаа 9 обмотки охватывают оба сердечника. Базова  обмотка 9 через ограничивающие базовый ток резисторы подсоединена к базовым выводам транзисторов 1 и 2. куда taKJKe подсоединены выходы порогового узла 10. Эмиттер-базовые переходы транзисторов 1 и 2 зашунтированы защитными диодами 11 и 12, Свободные вмводы сигнальных обмоток 4 и 5 присоединены к входу порогового узла 10. В качестве порогового узла могут использоватьс , например , два встречно включённых тиристора , шунтированных диодами.

Преобразователь работает следующим образом.

За счет положительной обратной св зи один из чранзисторов 1 или 2 включен, а второй выключен. При зтом соответствующа  первична  обмотка трансформатора 3 через открытый транзистор подключена к источнику питани . Под действием этого напр жени  оба сердечника магнитопровода перемагничиваютс . К моменту времени ti (фиг. 3) в силу нейдентичности сердечников один из них насыщаетс . При этом на одной сигнальной обмотке 4 или 5, расположенной на насыщающемс  сердечнике , напр жение стремитс  к нулю, а на второй сохран етс  значение напр жени , пропорциональное коэффициенту

трансформации между первичной и сигнальной обмотками, т.е. на включенных встречно сигнальных обмотках 4 и 5 по вл . етс  импульс напр жени  (фиг. 3, диаграмма 22), который включает соответствующий тиристор порогового узла 10, который закорачивает базовый вывод открытого транзистора 1, 2, что приводит к переключению автогенератора (фиг. 3, диаграмма 21) и вы0 ключению открытого тиристора. В следующем такте работы преобразовател  процесс повтор етс . Поскольку к моменту переклю-: чени  второй сердечник магнитопровода трансформатора 3 насыщен не был. то при

5 переключении коллекторный ток переключающих транзисторов не возрастает.

В данной схеме преобразователь работает в режиме автогенерации Однако он может быть использован, например, в ста0 билизированном преобразователе напр жени  дл  стабилизации средневыпр мленного значени  напр жени . Такой вариант устройства приведен на фиг. 2, а на фиг. 4 приведены диаграммы, по сн кэщие работу устройства, В отличие от автогенераторного режима работь устройства пороговый узел 12 включает в себ  двухтактный задающий генератор 13, два выхода которого подсоединены к входам двух элементов 14 и 15

0 совпадени , соединенных с входами переключающих транзисторов через вспомогательные ключи 1бй 17, причем вторые входы элементов14 и 15 совпадени  подключены к выходу триггера 18, у которого один из

5 установочнь1х входов через формирователь 19 коротких импульсов подсоединен к Bbtxoдам задающего генератора 13. а второй установочный вход подклнэчен к выходу элемента 20 сравнени .

0 С выходов задающего генератора 13 напр жени  тиг1а меандр (фиг. 4, диаграмма 23) поступают на вход элементов 14 и 15 совпадени  и на вход формировател  19 коротких импульсов, который в начале

5 каждого такта устанавливает .триггер 16 в исходное состо ние. При этом один из вспомогательных ключей 16 или 17 замкнут, на врем  половины полупериода ра1боты задающего генератора. Например, в начальный момент замкнут ключ 17, а ключ 16 разомкнут и управл ющий вход транзистора 1

0 подключён к базовой обмотке. За счет положительной обратной св зи транзистор 1 включаетс , подключа  первичную обмотку 7 к источнику питани . Под действием на . пр жени  источн14ка питани  сердечника

5 магнитопровода трансформатора 3 перемагничиваютс  от индукции нась(щени  одного знака до индукции насыщени  другого знака. При этом, за счет встречного включени  суммарное напр жение на свободных выводах последовательно соединенных сигнальных обмоток имеет низкий уровень (фиг. 4, диаграмма 24). В силу неидентичности параметров сердечников магнитопро- 5 вода трансформатора 3 к моменту ti один из сердечников оказываетс  насыщен . чем второй, разность напр жений на сигнальных обмотках возрастает и становитс  больше порога срабатывани  зле- 10 мента 20 сравнени  (фиг. 4. диаграмма 26), последний срабатывает (фиг. 4, диаграмма 27). Г1ереключа  триггер 18 (фиг. 4, диаграмма 25. что приводит к замыканию вспомогательного ключа 17. До конца этого такта 15 ключ 17 находитс  в данном состо нии. В следующий полупериод работы тактового генератора будет включен транзистор 2, и процесс повтор етс . Как известно, врем перемагничивани  сердечников магнитб- 20 провода трансформатора 3 пропорционально величине входного напр жени  питани . Следовательно, при посто нной частоте работы задающего генератора 13

скважность напр жени  на вторичной об- 25 мотке 9 трансформатора.З будет измен тьс  пропорционально изменению входного питающего напр жени  и, следовательно, после выпр млени  средн   величина выходного посто нного напр жени  будет ста- 30 билизироваиа.

Следует отметить, что переключение автогенератора в силу неидентичности сердечников магнитопровода трансформатора 3 происходит в момент насыщени  одного 35 из сердечников, при зтом второй сердечник ненасыщен и ток коллектора в момент выключени  не возрастает. Если же магнитные параметры сердечников отличаютс  незначительно, то ввод т обмотку смеще- 40 ни ,котора  может бытьрасположена на одном или (так же, как и сигнальные обмотки 4 и 5) на двух сердечниках, либо используют дл  зтой цели встречно соединенные сигнальные обмотки 4 и 5. В случае исполь- 45 зование тороидальных сердечников в трансформаторе 3, когда по технологическим , конструктивным или иным причинам использовать дл  изготовлени  силового трансформатора два сердечника н1ецбле- 50 сообразно, то используетс  один сердечник , разделенный на две части отверстием (фиг. 6). При этом встречно соединенные сигнальные обмотки 4 и 5 наматываютс  на обе части сердечника, разделенного от- 55 верстием. В случае, если магнитные параметры обеих частей сердечника, разделенного отверстием/одинаковы, то ввод т обмотку смещени , котора  может быть расположе- на на одной части разделенного отверстием

сердечника или (так же, как и сигнальные обмотки 4 и 5) намотана на двух част х, разделенных отверстием, либо дл  этой цели могут быть использованы встречно соединенные сигнальные обмотки 4 и 5.

Кроме того, дл  подмагничивани  сердечников может быть использован как посто нный , так и переменный ток, например через отверстие может быть пропущен один виток первичных обмоток б и 7 автогенератора .

К достоинствам преобразователей следует отнести возможность использовани  дл  изготовлени  магнмтопровода силового трансформатора сердечников стандартных типоразмеров, что в значительной степени упрощает как конструкцию трансформатора , так и преобразовател  в целом.

Claims (5)

1.Двухтактный преобразователь посто нного напр жени , содержащий трансформатор , первична , вторична  и базова  обмотки которого расположены на двух сердечниках , средний вывод первичной обмотки присоединен к первому входному выводу, а крайние выводы первичной обмотки соединены с вторым входным выводом через переключающие транзисторы, выводы управлени  которых, шунтированные защитными диодами, соединены через резисторы с базовой обмоткой, две сигнальные обмотки, подключенные первыми выводами к входу порогового узла, выходы которого подключены к входам управлени  переключающих транзисторов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежное™ путем упрощени  конструкции трансформатора, кажда  из сигнальных обмоток расположена на отдельном сердечнике и они соединены между собой вторыми выводами вctpeчнo-пocлeдoвaтeльнo.

2.Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что при незначительном отличии сердечников трансформатора по магнитным параметрам вводитс  обмотка смещени , расположенна  на одном из сердечников и присоединенна  к источнику смещени .

3.Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л ичающий с   тем, что трансформатор выполнен на одном сердечнике, которыйразделен на две части отверстием, причем, сигнальные обмотки и обмотка смещени  проход тчерез отверстие и расположены на разных част х сердечника, при этом обмотка смещени  расположена на одной из частей сердечника.

4.Преобразователь по пп. 1-3, о т л и чающийс  тем,- что обмотка смещени 

включена последовательно с первичной Q6моткой .

5. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что пороговый узел содержит двухтактный задающий генератор, выходы которого присоединены к первым входам первого и второго элементов совпадени , выходы которых соединены через первый и второй вспомогательные

ключи с выходами порогового узла, а вторые входы элементов совпадени  подключены к выходу триггера, первый установочный вход которого соединен через формирователь коротких импульсов с выходами задающего генератора, а второй установочный вход подсоединен к выходу элемента сравнени , входы которого присоединены к входам порогового узла.

- t-ЩСI

22