SU817913A1 - Стабилизированный конвертор - Google Patents

Description

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕРТОР

Изобретение относитс  к преобразо вательной технике и может быть испол зовано при разработке вторичных исто ников питани . Известны стабилизированные конвер торы, используемые дл  стабилизации посто нного напр жени  на на:грузке 1 и 2. .Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  ста билизированный конвертор, содержащий входной фильтр, транзисторный и.нвертор, силовой трансформатор, выходной выпр митель с выходным фильтром и узел управлени , включающий в себ  широтно-импульсный модул тор с выходным управл ющим трансформатором , компаратор широтно-импульсной модул ции, на неинвертирующий вход которого подключены выход усилител  обратной св зи и генератор треугольного напр жени , .а на инвертирующий вход - средн   тачка резистив ного делител  напр жени , подключенного к выходу выпр мител  вспомогательного питани , вход которого подключен к обмотке трансформатора разв зки задающего генератора с двум  выходными транзисторами, причем задающий генератор подключен к вхоД ному фильтру через вспомогательный стабилизатор З. Недостатками известного устройства  вл ютс  сравнительно громоздкие габариты фильтра на большой частоте преобразовани  и низкое качество стабилизации выходного напр жени  при быстром изменении входного. Цель изобретени  - повышение качества стабилизации выходного напр жени  и улучшение весогабаритных характеристик-.и частотных свойств конвертора . Поставленна  цель достигаетс  тем, в стабилизированный конвертор , содержащий входной фильтр, подключенный ко-входу инвертора с выходным силовым трансформатором, выходной выпр митель с фильтром и узел управлени , включающий в себ  широтноимпульсный модул тор с выходным управл ющим трансформатором, выходна  обмотка которого подключена к инвертору , компаратор, выход которого подключен к модул тору, его неинвертирующий вход к выходам усилител  обратной св зи и генератора треугольного напр жени , а инвертирующий вход -; к средней точке резистивного делител  напр жени , подключенного к входным выводам модул тора и к выходу выпр мител  вспомогательного п тани , выполненного по двухгГолупериоднйй схеме со средней точкой вых ной обмотки трансформатора разв зки задающего генератора, первична  обмотка которого выполнена с OTBO.JJOM от средней точки и подключена крайними выводами к коллекторам двух вы ходных трс1нзисторов, причем задающий генератор подключен к входному фильтру через вспомогательный стаби лизатор, введен смесительный трансформатор , крайние выводы первичной обмотки которого через дополнительно введенные диоды подключены к кол лекторам упом нутых выходных транзисторов задающего генератора, ее средний вывод подключен ко входу упом нутого вспомогательного стабилизатора , а выходна  обмотка подклю чена ко входу вновь введенного дете тирующего выпр мител , выход которо го подключен параллельно выходу выпр мител  вспомогательного питани  через дополнительно введенный резис тивный делитель подгрузкй, средн   точка которого через вновь введенный конденсатор подключена к инвертирующему входу упом нутого компара тора. . Кроме того, генератор треугольного напр жени  узла управлени  выполнен на двух интегрирующих RС-цепочках , резистивный вход которых подключен к крайним выводам выходно обмотки упом нутого трансформатора разв зки задающего генератора, их средние точки через встречно вклю ченные диоды подключены к выходному резистору, при этом точка соединени  последних образует выходной вывод генератора, а конденсаторные входы цепочек соединены с другим выводом выходного резистора и общей точкой соединени  диодов упом нутого выпр  мител  вспомогательного питани , при чем выходной вывод генератора подклю чен к выходу усилител  обратной св  зи через дополнительный конденсатор св зи. На фиг. 1 показана функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вариант исполнени  схемы -генератора треугольного напр же ..Стабилизированный конвертор соде жит входной выпр митель 1, подключенный ко входу инвертора 2 с выход ным трансформатором 3 и выходным вы пр мителем 4, узел 5 управлени , вкл чающий в себ  широтно-импульсный модул тор 6 с выходным управл ющим трансформатором 7, выходна  обмотка которого подключена к инвертору, компаратор 8, выход которого подклю чен к модул тору, неинвертируквдий вход - к выходу усилител  9 обратной св зи 1i генератора 10 треугольноге напр жени , а инвертирующий вход подключен к средней точке деител  напр жени  на резисторах 11 12, подключенного к выходу выпр ител  13 вспомогательного питани , выполненного по двухполупериодной схеме на-диодах 14 и 15, подключенных к крайним выводам вторичной бмотки 16 трансформатора 17 разв зки задающего генератора 18, при этом редний вывод этой обмотки образует дин выходной вывод выпр мител , а очки соединени  диодов - другой ыходной выход. Задающий генератор 18 выполнен на двух выходных Транзисторах 19 и 20, коллекторы которых подключены к крайним выводам первичной обмотки 21 трансформатора 17 задающего генератора , при этом последний подключен к входному фильтру через вспомогательный стабилизатор 22, смесительный трансформатор 23, крайние выводы первичной обмотки 24 которого через диоды 25 и 26 подключены к коллекторам выходных транзисторов задающего генератора. Выходна  обмотка 27 указанного смесительного трансформатора подключена ко входу детектирующего выпр мител  28, выход которого подключен параллельно выходу выпр мител  13 вспомогательного питани  через делитель подгрузкй на резисторах 29 и 30, средн   точка последнего через конденсатор 31 подключена к инвертирующему входу компаратора В, Генератор треугольного напр жени  выполнен на двух интегрирующих RC-цепочках на резисторах 32 и 33 и конденсаторах 34 и 35, средние точки этих цепочек через встречно включенные диоды 36 и 37 подключены к выходному резистору 38, при этом точка соединени  последних образует выходной вывод 39 генератора треугольного напр жени , который через конденсатор 40 подключен к выходу усилител  9 обратной св зи, при этом резистивные входы RC-цепочек подключены к крайним выводам вторичной обмотки 16 трансформатора 17 разв зки задающего генератора 18, а конденсаторные . входы RС - цепочек соединены с точкой соединени  диодов 14 и 15 выпр мител  13 вспомогательного питани , а средний вывод первичной обмотки 21трансформатора 17 разв зки задак дего генератора 18 подключен ко входу вспомогательного стабилизатора 22. Стабилизированный конвертор работает следующим образом. При подаче входного напр жени  питани  начинает работать задающий ген ератор 18, через выходные транзисторы 19 и 20 которого выходное напр жение вспомогательного стабилизатора 22прикладываетс  к одной из полуобмоток первичной обмотки 21 трансформатора 17 разв зки, а.на его выходной обмотке 16 по вл етс  напр жение пр моугольной форма, которое используетс  после выпр млени  диодами 14 и 15 выпр мител  13 вспомогательного питани  дл  питани  узла широтно-импульсного модул тора 6 с выходным трансформатором 7, компаратора 8 и усилител  9 обратной св зи. Одновременно генератор двойной частоты, выполненный на двух интегрирующих RC-цепочках 32, 34 и 33, 35 выраба;гывает на общем выходном выводе 39 сигнал треугольной , который через конденсатор 40 св зи подаетс  на неинвертирующий вход компаратора 8, на который подаетс  сигнал с усилител  9 обратной св зи. На инвертирующий вход компаратора подаетс - напр жение с резистивного делител  напр жени  11 и 12. На входно трансформаторе 7 широтно-импульсного модул тора б вырабатываютс  управл ющие импульсы (меандр с регулируемой паузой).которые управл ют работо транзисторного инвертора 2 таким образом, что каждому изменению входного напр жени  соответствует сво  длительность управл ющих импульсов., что и обеспечивает стабилизацию выпр мленного напр жени  на выходных .выводах устройства. При этом генератор двойной частоты напр жени  треугольной фор1иы обеспечивает короткие длительности фронтов .управл ющих импульсов, что в свою очередь , обеспечивает работу устройсв-ва .на повышенных частотах.

При по влении во входном напр жении быстроизмен ющихс.  скачков напр жени  любой формы смесительный трансформатор 23 смешивает сигнал быстроизмен ющихс  скачков входного напр жени  с напр жением несущей частоты преобразовани  пр моугольной формы, подаваемым с коллекторов выхоных транзисторов 19 и 20 задающего генератора 18 через диоды 25 и 26 соответственно на крайние выводы первичной обмотки 24 этого трансформатора . На вторичной обмотке 27 смесительного трансформатора 2 3 выдел ютс  суммарные сигналы, которые обрабатываютс  детектирующим выпр мителем 28 таким образом, что на его посто нном выходе по вл ютс  сигналы быстройзмен ющихс  скачков входного напр жени  в сумме с посто нным напр жением.

На резистивном делителе 29 и 30 подгрузки 1зыдел етс  напр жение сигнала алгебраической суммы напр жени  питани  узла 5 управлени , вырабатываемое выпр мителем 13 вспомогателного питани  от обмотки 16 трансформатор .а 17 разв зки., и напр жени  выхода детектирующего выпр мител  28. Только быстроизмен ющиес  скачки

входного напр жени  передаютс  через разделительный конденсатор 31 на инвертирующий вход компаратора 8 широтно-импульсной модул ции с резистивным делителем 11 и 12 входного напр жени  питани  узла- 5 управлени . В результате компаратор 8 широтно-импульсной модул ции сравнивает напр жение сигналов быстроизмен юидахс  скачков входного напр жени  и напр жени  резистивного де0 лител  11 и 12 узла у.правлени  на инвертирующем входе с усиленным напр жением рассогласовани  усилител  9 обратной св зи и сигналом генератора 10 треугольного напр же5 ни  на неинвертирующем входе, а также управл ет широтно-импульсным модул тором 6 с выходным управл ющим трансформатором 7 таким образом, что транзисторный инвертор 2 отраба0 тывает быстроизмен ющиес  скачки входного напр жени . При этом, преобразуй электрическую энергию входного напр жени  на большой частоте преобразовани  через силовой трансформатор 3 и выходной выпр митель 4

5 с фильтром в электрическую энергию выходного напр жени , стабилизированный преобразователь значительно улучшает тем самым ее электрические параметры. В частности значительно

0 уменьшаютс  амплитуды откликов в выходном напр жении на быстроизмен ющиес  скачки входного напр жени  и уменьшаютс  номиналы индуктивностей дросселей и емкостей конденсаторов

5 входного 1 и выходного 4 фильтров вследствие повышени  быстродействи  узла 5 управлени  и переложени  сглаживазощих функций фильтров на стабилизированный конвертор.

0

Применение изобретени  позвол ет значительно уменьшить по сравнению с известными решени ми амплитуды откликор в выходном напр жении на быстроизмен ющиес  скачки входного напр жени , подн ть частоту преобра5 зовани , уменьшить объем и вес входных и выходных фильтров.

Claims (3)

1. Стабилизированный конвертор, содержащий входной фильтр, подключенный ко входу инвертора с выходным силовым трансформатором, выходной выпр митель с фильтром и узел управлени , включающий в себ  широтно-импульсный модул тор с управл ющим трансформатором, выходна  обмотка которого подключена к и-нвертору, а вход соединен с выходом компаратора , неинвертирук дий вход которого подключен к выходам усилител  обратной св зи и генератора треугольного напр жени , а инвертирующий вход к средней точке резистивного делител  напр жени , подключенного к входным выводам модул тора и выходу выпр мител  вспомогательного питани , выполненного по двухполупериодной схеме со средним выводом выходной обмотки трансформатора разв зки задающего генератора на двух выходных транзисторах, коллекторы которых пoд cлючeны к крайним выводам первичной обмотки указанного трансформатора разв зки, средний вывод кторой соединен с входным фильтром через вспомогательный стабилизатор, отличающий с  тем, что, с целью повышени  качества стабилизации выходного напр жени  и улучшени  весогабаритных характеристик, в него введен смесительный трансформатор , крайние выводы первичной обмотки которого через дополнительно введенные диоды подключены к коллекторам упом нутых выходных тразисторов задающего генератора, ее средний вывод подключен ко входу. упом нутого вспомогательного стабилизатора , а выходна  обмотка подключена ко входу вновь введенного детектирующего выпр мител , выход которого подключен параллельно выходу выпр мител  вспомогательного питни  через дополнительно введенный резйстивный делитель подгрузки, срен   точка последнего через дополнительно введенный конденсатор подключена к инвертирующему входу упомнутого компаратора.

2. Конвертор по п. 1, .отличающийс  тем, что, с целью улучшени  частотных свойств, упом нутый генератор треугольного напр жени  узла управлени  выполнен на двух интегрирующих КС-цепочках,ре истивный вход которых подключен к крайним выводам выходной обмотки упом нутого трансформатора разв зки задающего генератора, их средние точки через встречно включенные диоды подключены к выходному резистору , при этом точка соединени  последних подключена к выходному выводу генератора, а конденсаторные входы цепочек соединены с другим выводом выходного резистора и общей точкой соединени  диодов упом нутого выпр мител  вспомогательного питани , причем выходной вывод генератора подключен к выходу усилител  обратной св зи через дополнительный конденсатор св зи.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Устройства вторичных источников электропитани  РЭА. Материалы семинара общества Знание, РСФСР. М., МДНТП, им. Ф.Э. Дзержинского 1976, с. 103.

2.Авторское свидетельствоСССР № 491941, кл. G 05 F 1/64, 1970.

3. Электроника, 1977, № 7, с. 56, рис. 3.

J

/

+0 /Гх

Ш

/7

пп

ш

/52

37