Способ импульсной стабилизации напряжения двухтактного преобразователя

Способ импульсной стабилизации напряжения двухтактного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,SU„„0 229

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHO}VIV СВИДЕТЕЛЬСТВ .К

Ю\

° °

°

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3355639/24-.07 (гг) 18.11.81. (46) 23.08.83. Бюл. % 3 I (72) О. С. Манукян, Л. Г. Карташян и Г. Г. Саакян. (53) 621,3l;6.722. L(088.8) (56) 1. Ромаш Э. М. Транзжторнью. преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры М., Энергия", 1975, с. 125-128.

2. Авторское свидетельство СССР ф 943968, кл. 4 .05 + 1./64, 1978,, (5+(57) СПОСОБ ИМПУЛЬСНОИ СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРИ REHHH ДВУХТАКТНО

ГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ,- заключакщийся .в том, что измеряют выходное напряжение преобразователя, сравнивают с напряжени

3(59 Q 05 F 1/64; H 02 М 7/537 ем пилообразной формы, совпадакщим во

Времени с первь54и полупериодами на фи)ке ния двухтактного преобразователя, по результату сравнения формируют уцравищю щие сигналы .пня первых полупериодов, а управпявщие сигналы для вторых полупериодов формируют смапенны щ передними фронтами на полпериода по отношению к переанимфронтам управжюеих сигналов йервыхполупержщЬв,Ь т л и ч а ю шийся

T9hlр чтоу с пепью повыщений еффективнос ти преобразовании,. измеряют и запоминают срепние значении токов первых полупериодов измеряют срепние значения токов вторых полупериодов, сравнивают значения токов обоих полупериодов и по g достижении равенства етих значений формируют INå фронты управлякацих сигналов дли йторых полупериодов.

1037229

Изобретение относитс я к электротехнике преобразования и стабилизации постоянного напряжения, а именно к способам импульсной стабилизации постоянного напряжения двухтактного преобраэовате- 5

JMe

Известен снос об импульсной стабилизации постоянного напряжения, при котором в каждом полупериоде сравнением выходного напряжения усилителя обратной связи с опорным, например пилообразной фор мы посредством широтно-импульсного модулятора (ШИМ) вырабатываются импуль сы, управляющие ключевыми регулирующими элементами (1 3. 15

Однако этот способ имеет тот недостаток, что в статических и особенно в динамических режимах в кажпом периоде возникает асимметрия управляющих импульсов, которая приводит к подмагничи- 20 ванию силового трансформатора, и тем самым к резкому увеличению токов транзисторов преобразователя.

Все это вместе опрепеляет низкую надежность и низкий КПЙ преобразовании, 25

Наиболее близким к изобретению является способ импульсной стабилизации напряжения двухтактного преобразователя, при котором и:-меряют выходное напряже- 3p ние преобразователя, сравнивают с напря . жением пилообразной формы, совпадающим во времени с первыми полупериодами напряжения двухтактного преобразователя, по результатам сравнения формеруют уп: З равляюшие сигналы для первых полупериопов, а управляющие сигналы для вторых полупериодов формируют смещенными перепними фронтами на полпериода по отношению к перепним фронтам управляющих 40 сигналов первых полупериодов.

При этом способе стабилизации, и в стастатическом и в динамическом режимах работы преобразователя, обеспечиваются одинаковые по длительности импульсы управления, благодаря чему исключа ется имеющее место из-за асимметрии управляющих импульсов подмагни чивание силового трансформатора преобраэоватегй 2 3.

Ъ

Нецостатками известного способа являются низкий КПЙ и надежность преобра55 зования вследствие воэможности йодмагничивания сютового трансформатора из-за

p8ana емен выключения Tpa ç ñTî ýîâ преобразователи, технологического раэброи са параметров элементов плеч силовой цепи (транзисторов, вьщрямительных диодов, резисторов и т. д,), несимметрии полуобмоток (при схемах преобразования и выпрямления со средней точкой). Причем эти недостатки особенно проявляются при высоких частотах преобразования.

Целью изобретения является повышение эффективности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу импульсной стабилизации напряжения двухтактного преобразователя, заключающемуся в том что измеряют выходное напряжение преоб разователя, сравнивают с напряжением пилообразной формы, совпадающим во времени с первыми полупериодами напряжения двухтактного преобразователя, по результату сравнапи формируют управляющие сигралы для первых полупериодов, а управтиющие сигналы для вторых полуперпопов формируют смещенными перецними фронтами на полпериода по отношению к передним фронтам управляющих сигналов первых первых полупериодов, измеряют и запоминают средние значения токов первых полупериодов измеряют средние значения токов вторых полупериодов, сравнивают значение токов обоих полупериодов и по достижении равенства этих значений формируют задние фронты управляющих сигналов для вторых полупериодов.

На фиг. 1 изображена структурная схема импульсной стабилизации постоянного напряжения", на фиг. 2 — временные диаграммы.

В состав схемы стабилизации постоянного напряжения, иллюстрирующий предложенный способ вхоцят источник 1 питания, двухтактный мостовой преобразователь 2 напряжения, выпрямитель 3, фильтр

4, задающий генератор 5, генератор 6 опорного (пилообразного} напряжения, усилитель 7 обратной связи, источник 8 опорного напряжения, однотактный ШИМ 9, формирователи 10 и 11 сигналов, схема

12 разбаланса. Йвухтактный преобразователь 2 выполнен на транзисторах 1316 образующих мостовую схему, в диагонали которой включена первичная обмотка выходного тран форматора 17, В цепи, плеч мостовой схемы включены резисторы 18 и 19 датчика 20 тока.

Схема 12 раэбаланса в приведенном примере реализации выполнена на операционном усилителе (ОУ) 21, неинвертируюший и инвертирующий входы которого через диоды 22 и 23, соответственно, 3 10372 соединены с выходами датчика 20 а через резисторы 24 и 2 — с общей точкой его. Межцу входами ОУ 21 включен накопительный коцценсатор 26.

В первом полупериоде в интервале 5

0 — 4,„когда выходное напряжение усилителя 7 — U больше опорного (пилообразного) напряжения 06, формируется управляющий сигнал Ug . Этот сигнал поступает на формирователь 10, и íà его 30 выходе формируется сигнал U который поступает на управляющие входы транзисторов 13 и 14. В результате через транзисторы 13 и 14, первичную обмотку трансформатора 17 и резистор 18 15 датчика 20 протекает импульс тока которнй через диод 22 и резистор 25 обеспечивает заряд конденсатора 26.

Во втором полупериоде на вход формиро-, вателя 13. от задающего генераторе 5 29 поступает сигнал, и с момента формирователем 1 вырабатывается импульс

U < который поступает на управлщащие. входы транзисторов. 15 и 16, В результате через транзисторы 15 и 25

16, первичную обмотку трансформатора 17, резистор 19 датчика 20 протекает импульс тока 0, который через диод 23 и ре29 . 4 зистор 24 обеспечивает перезаряд конденсатора 26. B момент +, когда т напряжение на конденсато е 26 становится равным нулю, а это акеет место при равенстве средних значений токов 3. и З,9, происходит переключение ОУ 21, s результате чего на формирователь 11 поступает сигнал, обеспечивакиций запирание транзисторов 15 и 16..

B идеальном случае (отсутствие разбро сов параметров элементов силовой цепи преобразователя) длнрельности. имнульсов токов „й и ., получатся равными, т. е.

Таким образом, при предложенном способе стабилизапии независимо от разброса параметров элементов плеч силовой цепи преобразователя, как в статическом так и динамическом режимах работы обеспечивается равенство средних значений

;токов, протекающих в плечах цреобразователя в обоих полупериодах, благодаря чему величина индукции сердечника выходного трансформатора изменяется не выходя», gag пределы +B ) В T B>, т. е. исклю чается цодмагничивание сердечника транс- форматора, а вместе с этак снимаются потери, повышаются XIII и надежность.

l037229

i037229

ВНИИПИ Заказ б009/49 Тираж 874 Попписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгороа, ул. Проектная, 4