SU586532A1 - Стабилизированный преобразователь напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники , в частности к вторичным источникам питани .

Известны стабилизированные преобразователи напр жени , содерл :ащие силовой узел, состо щий из предоконечного усилител , св заиного с силовыми транзисторными ключами, на выход которых подключен высокочастотный трансформатор с высокочастотным выпр мителем и LC-фильтром, а также узел обратной св зи и задающий генератор, выходы которых через узел регулировки длительности импульса соединены со входом предоконечного усилител . Ири использовании этих преобразователей дл  преобразовани  сетевого напр жени  необходимо примен ть в качестве ключей мощные транзисторы с предельным значением коллекторного напр жени , а при коротком замыкании на выходе имеетс  опасность выхода из стро  мощных транзисторов из-за перегрузки по току.

Целью насто щего изобретени   вл етс  увеличение надежности, уменьшение стоимости и улучшение технологичности изготовлени  преобразовател .

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что преобразователь снабжен триггером-формирователем , один из входов которого подключен к выходу задающего генератора непосредственно , а другой - ко второму выходу

его через узлы посто нной и регулируемой задерл ек. Выход последнего соединен с одним входом предоконечного усилител , другим входом соединенного с выходом триггераформировател . Предоконечный усилитель подключен к силовым транзисторным ключам по трансформаторной схеме. Цепи питани  задающего генератора, узла регулировки длительности импульсов и предоконечного усилител  соединены с выходом высокочастотного выпр мител  и узла запуска. Узел запуска выполнен в внде делител  напр жени , конденсатора и переключающего элемента с двум  группами переключающих контактов. Делитель напр жени  подключен к первичному источнику посто нного напр жени , а конденсатор в одном из состо ний переключающего элемента - к цепи питани  задающего генератора , узла формировани  занускающих

импульсов и предоконечного усилител .

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного нреобразовател ; на фиг. 2 - его принципиальна  электрическа  схема.

Преобразователь содержит задающий генератор 1, узел 2 регулировки длительности импульса , узел 3 регулируемой задержки, узел 4 посто нной задержки, триггер-формирователь 5, силовой узел 6 с предоконечным усилителем 7 и преобразователем 8, включающим сетевой выпр митель, транзисторные

ключи и выходной трансформатор и высокочастотный выпр митель У с фильтром, узел 10 обратной св зи, узел 11 заиуска, цепи 12 питани  задающего генератора, узла регулировки длительности и предоконечного усилител .

Выходы задающего генератора 1 подключены ко входам триггера-формировател  5: один непосредственно, другой через узлы 3 и 4 регулируемой и посто нной задержек.

Ко входам предоконечного усилител  7 подсоединены выход узла 3 регулируемой задержки и триггера-формировател  5. Узел 10 обратной св зи но выходу св зан с врем задающей цепью узла 3, а по входу - с выходом высокочастотного выпр мител  с фильтром.

Задающий генератор 1 (фиг. 2) выполнен на интегральной микросхеме, котора  включает в себ  четыре двухвходовых логических элемента И-НН 13-16. Логические элементы 13 и 14 микросхемы совместно с врем задающими и стабилизирующими длительность элементами обратных св зей создают симметричный мультивибратор. Остальные логические элементы (15, 16) микросхемы служат дл  создани  инверсных выходов.

Узел 3 регулируемой задержки выполнен на логических элеменгах интегральной микросхемы . Длительность его импульсов определ ют параметры врем задающей RC-цепи 17, 18 и состо ни  узла 10 обратной св зи.

Узел 4 посто нной задержки устроен аналогично узлу регулируемой задерл ки 3, однако длительность его имнульсов посто нна, зависит от параметров врем задающей RC-цепи 19, 20.

Триггер-формирователь 5 собран на двух логических элементах 21, 22 интегральной микросхемы и имеет раздельные входы, другие два логических элемента (23, 24) служат дл  инвертировани  входных импульсов. Управление триггером-формирователем 5 производитс  через дифференцирующие цепи 25, 26.

Силовой узел 6 состоит из сетевого выпр мител  27, преобразовател  на транзисторных ключах 28, 29 и трансформатора 30 предоконечного усилител  7 на транзисторах 31-34 и низковольтного двухтактного со средней точкой выпр мител  9 на диодах 35-38 с LC-фильтром 39, 40.

Узел 10 обратной св зи выполнен в виде нелинейного моста, одним из плеч которого  вл етс  опорный элемент 41, например кремниевый стабилитрон. К, одной диагонали моста подсоединены входные клеммы устройства , а к другой - вход усилител  посто нного тока на транзисторе 42, выход которого подключен к врем задающей RC-цепи 17, 18 узла 3 регулируемой задержки, образу  совместно с резистором разр дную цепь.

Узел 11 запуска содержит резисторный делитель 43, 44 напр жени , конденсатор 45 и переключающий элемент 46, например кнопку с двум  группами переключающих контактов. Делитель напр жени  подключен к первичному источнику посто нного напр жени . Конденсатор подсоединен таким образом, что в одном из состо ний нереключающего элемента , например при нажатой кнопке, он подключен к одному из плеч делител  43, 44 напр жени , а при другом состо нии, например в исходном состо нии кнопки, - к цепи питани  задающего генератора 1, узла 2 регулировки длительности импульса и предоконечного усилител  7.

Стабилизированный преобразователь напр жени  работает следующим образом.

При нулевом уровне импульсов задающего генератора 1 запускаетс  узел 3 регулируемой задержки. При этом ранее зар женный

конденсатор 18 врем задающей цепи начинает разр жатьс  через резистор 17 этой цепи и транзистор 42 узла обратной св зи. При изменении напр жени  на выходе устройства, например при его увеличении, сигнал рассогласовани  между опорным напр жепием и выходным , т. е. напр л ение на входе узла обратной св зи становитс  больше и конденсатор 18 врем задающей цепи разр жаетс  быстрее , при уменьшении - наоборот. После

разр да конденсатора транзистор 47 узла регулируемой задержки, занергый во врем  разр да , открываетс  и процесс заканчиваетс . Так образуютс  модулированные по длительности обратно пропорционально выходному

напр жению импульсы нечетных полупериодов . Дл  получени  импульсов четных полунериодов , таким же образом модулированных, но сдвинутых на угол  , используетс  триггер-формирователь 5, который запускаетс  по

одному входу продифференцированным задним фронтом импульса задающего генератора, а сбрасываетс  продифференцированным задним фронтом импульса узла посто нной задерл ки , который в свою очередь запускаетс 

задним фронтом импульса узла регулируемой: задержки.

Так как начало импульса узла регулируемой задержки соответствует фактически заднему фронту импульса задающего генератора 1, начало импульсов триггера-формировател  5 - его переднему фронту, а импульс узла посто нной задерл ки 4 фиксирован и составл ет  , то дл  управлени  силовой частью подаетс  последовательность из двух импульсов, сдвинутых во времени на угол   и конгруэнтно модулированных обратно пропорционально выходному напр жению устройства.

Силовой узел 6 работает следующим образом .

Выпр мленное сетевым выпр мителем 27 напр жение подаетс  в диагональ моста, плечами которого  вл ютс  два конденсатора 48,, 49 и два транзисторных ключа 28, 29. К другой диагонали подключена первична  обмотка

выходного трансформатора 30. Зар женные вынр мленным сетевым нанр жением конденсаторы 48, 49 нри помощи поочередно включаемых управл ющими импульсами транзисторных ключей 28, 29 разр жаютс  через перБичную обмотку трансформатора 30, создава :

на ее выводах импульсы пр моугольного переменного напр жени , длительность которых обратно пропорциональна амплитуде. Так как выпр мленное напр жение со вторичной обмоткой трансформатора подаетс  на нагрузку через LC-фильтр 39, 40, обеспечивающий непрерывный ток, площадь импульсов посто нна вне зависимости от напр жени  сети и тока нагрузки, то напр жение на выходе оказываетс  стабилизированным в заданных пределах. Пульсаци  с частотой сети воспринимаетс  узлом 10 обратной св зи, как медленные изменени  выходного напр жени , так что габариты фильтра резко сокращаютс .

Включение стабилизированного преобразовател  производитс  при помощи узла И запуска , а в дальнейшем питание системы управлени  происходит от выходного напр жени .

При коротком замыкании на выходе устройства генераци  схемы управлени  срываетс  и мощные транзисторные ключи 28, 29 запираютс .

Claims (2)

1. Стабилизированный преобразователь напр жени , содержащий силовой узел, состо щий из предоконечного усилител , св занного с силовыми транзисторными ключами, на выход которых подключен высокочастотный трансформатор с высокочастотным выпр мителем и LC-фильтром, а также узел обратной св зи и задающий генератор, выходы которых

через узел формировани  регулировки длительности импульса соединены со входом предоконечного усилител , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  надел ности, уменьшени  стоимости и улучшени  технологичности изготовлени , преобразователь снабжен триггером-формирователем, один из входов которого подключен к выходу задающего генератора непосредственно, а другой вход подключен ко второму выходу задающего генератора через узел посто нной задержки и узел регулируемой задержки, выход которого подключен к одному входу предоконечного усилител , другим входом соединенного с выходом триггера-формировател , причем предоконечный усилитель соединен с силовыми транзисторными ключами по трансформаторной схеме, а цепи питани  задающего генера ора , узла регулировки длительности импульсов и предоконечного усилител  соединены с пыходом высокочастотного выпр мител  и узла запуска.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийс   тем, что узел запуска выполнен в виде делигел  напр жени , конденсатора и переключающего элемента с двум  группами переключающих контактов, причем делитель напр жени  подключен к первичному источнику посто нного напр лсени , а конденсатор в одном из состо ний переключающего элемента подключен к цепи питани  задающего генератотора , узла формировани  запускающих импульсов и предоконечного усилител .