SU995228A2 - Регулируемый конвертор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в автономных системах электропитани  аппаратуры св зи и автоматики.

. По основному авт. св. № 714588 известен регулируемый конвертор, содержащий подсоединенные к входным выводам транзисторные инверторные каскады с выходны .м трансформатором, вторична  обмотка которого через выпр митель и ЬСД-фильтр подсоединена к выходным выводам, которые через широтно-импульсный модул тор св заны с транзисторами инверторного каскада, при этом конвертор снабжен дополнительными транзисторами, базы и эмиттеры которых объединены соответственно между собой и подключены через первую RC-цепочку к обмотке дополнительного трансформатора, друга  обмотка которого подсоединена к широтно-импульсному модул тору , треть  обмотка через резистор подсоединена к дросселю LCД - фильтра, причем эмиттеры дополнительных транзисторов через вторую RC-цепочку подсоединены к транзистору инверторного каскада, коллекторы этих транзисторов подсоединены через диод к дополнительной обмотке выходного трансформатора, а коллектор одного из этих транзисторов соединен через третью RC-цепочку с входным выводом, который св зан через резистор с базой другого дополнительного транзистора 1. Недостатком известного конвертора  вJ л етс  низка  надежность работы, так как при граничных значени х параметров элементов электрической схемы, определ емых их технологическим разбросом, имеет место превышение пускового тока выше максимально допустимого значени , и, как следст10 вие, выход из стро  регулирующего транзистора .

Превышение пускового тока выше допустимого значени  происходит из-за снижени  индуктивного сопротивле.ни  первичной обмотки выходного трансформатора,

15 в цепи которой включен регулирующий транзистор , вследствие насыщени  сердечника трансформатора в момент запуска.

Насыщение же сердечника выходного трансформатора происходит из-за того, что

20 в момент запуска дополнительный трансформатор не формирует управл ющего сигнала на дополнительные транзисторы дл  обеспечени  паузы (так как конденсатор фильтра не зар дилс  до номинального напр жени ). При этом длительность паузы

определ етс  в основном параметрами элементов схемы и при граничных значени х параметров недостаточна дл  обеспечени  перемагничивани  сердечника выходного трансформатора. Сердечник трансформатора , не успев перемагнититьс  во врем  паузы, насыш.аетс  во врем  рабочего хода.

Цель изобретени  - повышение надежности работы путем ограничени  пускового тока.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в конвертор введены третий и четвертый диоды и четверта  параллельна  RC-цепочка , причем третий диод и четверта  параллельна  RC-цепочка соединены последовательно и включены между одним из выводов вторичной обмотки выходного трансформатора и одним из выводов первичной обмотки дополнительного трансформатора, а четвертый диод включен между другим выводом вторичной обмотки выходного трансформатора и отводом от первичной обмотки дополнительного трансформатора.

На чертеже представлена принципиальна  схема регулируемого конвертора.

Конвертор содержит силовой 1 и вспомогательный 2 усилительные транзисторньш каскады, включенные в первичные полуобмотки 3 и 4 выходного трансформатора 5. Вторична  обмотка 6 выходного трансформатора 5 нагружена на однополупериодный выпр митель 7 и ЬСД-фильтр 8 с дросселем 9. Одна из обмоток 10 дополнительного трансформатора 11 через узел 12 управлени  подсоединена к выходным выводам Друга  обмотка 13 дополнительного трансформатора 11 своими концами через резистор 14 подсоединена к концам дроссе .л  9. .Треть  обмотка 15 дополнительного трансформатора 11 через первую RC-цепочку 16 подключена к параллельно соединенным входам первого 17 и второго 18 дополнительных транзисторов, эмиттеры которых через вторую RC-цепочку 19 подсоединены к входу транзисторного инверторного каскада I, коллекторы этих транзисторов соединены между собой через первый диод 20 и вспомогательную обмотку 21 выходного трансформатора 5, а коллектор второго дополнительного транзистора 18 соединен через третью RC-цепочку 22 с входным выводом, который св зан через цепь запуска 23 с базой первого дополнительного транзистора 17.

Второй диод 24 включен в обмотку 10 управлени  трансформатора 11. Третий диод 25 и четверта  параллельна  RC-цепочка 26 соединены последовательно и включены между одним из выводов обмотки 6 выходного трансформатора 5 и одним из выводов обмотки 13 дополнительного трансформатора 11. Четвертый диод 27 включен между упругим выводом обмотки 6 трансформатора 5 и отводом от обмотки 13 трансформатора И.

Транзисторный инверторный каскад 1 обеспечивает рабочий ход, при котором энерги  от входных выводов передаетс  через полуобмотку 3 выходного трансформатора 5, вторичную обмотку 6, вь1пр митель 7 и ЬСД-фильтр 8 на выход конвертора.

Вспомогательный транзисторный каскад 2 подключает к входному источнику первичную полуобмотку 4 выходного трансформатора 5 и обеспечивает обратное перемагничивание сердечника трансформатора 5 при запертом от внешнего сигнала , силовом транзисторе 1.

При подключении конвертора к источнику питани  начинаетс  его рабочий .ход. При этом по цепи запуска 23 подаетс  запираюший сигнал на первый дополнительный транзистор 17 и отпирающий сигнал на второй дополнительный транзистор 18, который подает через переход эмиттерколлектор , бторую 19 и третью 22 RC-цепочки отпирающий сигнал на базу транзисторного инверторного каскада 1. Дальнейшее удержание транзисторов 1 и 18 в открытом состо нии обеспечиваетс  за счет положительной обратной св зи через выходной трансформатор 5, выпр митель 7, дроссель 9, дополнительный трансформатор 11 и первую RC-цепочку 16. Причем базовый ток транзисторного каскада 1 поступает от дополнительной обмотки 21 выходного трансформатора 5 через первый диод 20. Рабочий ход продолжаетс  до тех пор, пока не произойдет переключение транзисторного каскада 1. Его переключение происходит при перемагничивании дополнительного трансформатора 11 под воздействием напр жени  положительной пол рности дроссел  9, поступающего с него на первичную обмотку 13 дополнительного трансформатора 11 через резистор 14.

Трансформатор 11 перемагничиваетс  в пр мом направлении и задает временный интервал рабочего хода импульсом управлени , формируемом на его обмотке 15. При на.сыщении сердечника дополнительного трансформатора 11 падает до нул  напр жение на его обмотке 15 и конденсатор первой RC-цепочки 16 реверсирует ток на параллельных входах дополнительных транзисторов 17 и 18, осуществл   их активное переключение. Одновременно обрываетс  вторым дополнительным транзистором 18 пр мой базовый ток транзисторного каскада 1, подаваемый от дополнительной обмотки 21 выходного трансформатора 5 через диод 20.

Далее в работе конвертора наступает пауза.

При запуске она обеспечиваетс  следующим образом.

Claims (2)

1. Момент запуска характерен тем, что напр жение на выходе конвертора близко к нулю (конденсатор фильтра не зар дилс ) и по этой причине отсутствует отрицательна  полуволна напр жени  на дросселе 9. Поэтому дл  обеспечени  сигнала положительной обратной св зи необходимой формы обратное перемагничивание сердечника Дополнительного трансформатора 11 в момент запуска осуществл етс  напр жением отрицательной пол рности обмотки 6 выходного трансформатора 5, который после рабочего хода перемагничиваетс  транзисторным каскадом
2. 2. Отрицательное напр жение с обмотки 6 на обмотку 13 и вместе с этим и на обмотку 15 трансформатора 11 подаетс  посредством цепи из третьего диода 25, четвертой RC-цепочки 26 и четвертого диода 27. Этим напр жением обеспечиваетс  пауза в работе конвертора, во вреТй  которой напр жением обмотки 15 первый дополнительный транзистор 17 удерживаете  в открытом состо нии, второй дополнительный транзистор 18 и транзисторный каскад 1 в закрытом состо нии. Обратное перемагничивание сердечника трансформатора 11 от обмотки б осуществл етс  только в течение переходного процесса во врем  запуска, пока напр жение на выходе конвертора не достигнет номинального значени . Далее диод 27 запираетс  напр жением обмотки 13, отрицательна  полуволна - которого формируетс  от дроссел  фильтра. Теперь обратное перемагничивание сердечника трансформатора 11 осуилествл етс  напр жением, поступающим с дроссел  9 фильтра, и, таким образом, -формируетс  управл ющее напрйжение дл  обеспечени  паузы при работе конвертора в установившемс  режиме. .. Окончание паузы происходит при насыщении сердечника дополнительного трансформатора 11, при этом падает до нул  напр жение на его обмотке 15 и конденсатор .,.., .. Г---Гпервой RC-цепочки 16 обеспечивает реверс базовых токов транзисторсгв 17 и 18. При этом через вторую 19 и третью 11 RC-цепочки даетс  начальный бросок базового тока транзистора 1 от источника питани  Е, а удержание транзисторов 1, 17 и 18 в соответствующем состо нии производитс  по цепи вышеописанной положительной обратной св зи. Стабилизаци  выходного напр жени  осуществл етс  автоматически посредством изменени  временного интервала таузы, которыи зависит от тока подмагничивани  обмотки 10 дополнительного трансформатора 11, задаваемого узлом 12 управлени , при этом увеличении тока подмагничивани  увеличиваетс  пауза и, следовательно, коэффициент заполнени  уменьшаетс . Временные интервалы выбраны так, что выходной трансформатор 5 не насыщаетс  в интервале рабочего хода, а работает на линейном участке. В конверторе сердечник дополнительного трансформатора при запуске дл  обеспечени  паузы достаточной длительности перемагничиваетс  энергией вторичной обмотки выходного трансформатора. Это позвол ет создать (независимо от технологического разброса параметров элементов электрической схемы) услови  дл  перемагничивани  сердечника выходного трансформатора за врем  паузы, тем самым исключить его насыщение во врем  рабочего -хода и вместе с этим обеспечить индуктивное сопротивление его первичной обмотки, достаточным дл  поддержани  пускового тока в границах, не превыщающих максимально допустимого значени . Предлагаемое устройство снижает пусковой ток в 1,8-2,3 раза по сравнению с известным. Это при прочих равных услови х исключает выход из стро  регулирующего транзистора во врем  наладки и эксплуатации и вместе с тем исключает затраты времени, св занные с поиском неисправности и замене выщедщих из стро  элементов. Кроме того, предлагаемое устройство позвол ет питать нагрузку, емкостный вход которой в 3-4 раза больще, по сравнению с известным, что позвол ет использовать его дл  питани  подульных плат, на входе которых устанавливаютс  конденсаторы значительной емкости. Формула изобретени  Регулируемый конвертор по авт. св. № 714588, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы путем ограничени  пускового тока, в него введены третий и четвертый диоды и четверта  параллельна  RC-цепочка, причем третий диод и RC-цепочка соединены последовательно и включены между одним из выводов вторичной обмотки выходного трансформатора и одним из выводов первичной обмотки дополнительного трансформатора, а четвертый диод включен между другим выводом вторичной обмотки, выходного трансформатора и отводом от первичной обмотки дополнительного трансформатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №714588, кл. Н 02 М 3/335, 1977.

   gi / J

   -и4ZI

   //

   Id fO

   I

   j I