Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий соединенный входом с входными выводами, а выходом - с выходными выводами однотактный преобразователь с транзисторным ключом, управляющий вход которого зашунтирован. транзистором и соединен с первой обмоткой трансформатора задающего генератора , и широтно-импульсныймодулятор , соединенный входом с выходными выводами, а выходом - с управляющим входом транзистора и включаюпщй пороговый элемент, подключенный выходом к выходу широтно-импульсного модулятора , а входом -;:к выходу сравнивающего усилителя, входом соединенного с входом широтно-импульсного модулятора , и к выходу генератора пилообразных импульсов,, состоящего из последовательно включенных второй обмотки трансформатора задающего генератора и конденсатора, которые через выпрямитель подключены к выходу ге (Л нератора пилообразных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения, помехоустойчивости и упрощения стабилизированного, преобразователя , выпрямитель выполнен в виде: диода, включенного в провод1Щем правлении для пил&образных импульсов 4 совпадающих по времени с рабочими ;о полупериодами транзисторного ключа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСОУБЛИК (5Ц4 G 05 F 1/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3504482/24-07 (22) 25.10.82 (46) 23.08.85. Бюл. Ф 3! (72) M. А. Геращенко (71) Всесоюзный научно-исследовательский экспериментально-конструкторс- кий институт электробытовых машин и приборов (53) 621.316.722(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 513359, кл. С 05 F 1/64, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 860037, кл. G 05 F 1/64, 1981.

3. Геращенко М. А. Пути построения источников вторичного электропитания с импульсным регулированием. Киев.:

Знание, 1981, с. 17-19, рис. 7. (54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий соединенный входом с входными выводами, а выходом — с выход-: ными выводами однотактный преобразователь с транзисторным ключом, управляющий вход которого зашунтирован транзистором и соединен с первой обA

„„SU„„1 4914 моткой трансформатора задающего генератора, и широтно-импульсный. модулятор, соединенный входом с выходными выводами, а выходом — с управляющим входом транзистора и включающий пороговый элемент, подключенный выходом к выходу широтно-импульсного модулятора, а входом †..к выходу сравнивающего усилителя, входом соединенного с входом широтно-импульсного модулятора, и к выходу генератора пилообразных импульсов,, состоящего из по" следовательно включенных второй обмотки трансформатора задающего генератора и конденсатора, которые через выпрямитель подключены к выходу генератора пилообразных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения. помехоустойчивости и упро. щения стабилизированного преобразователя, выпрямитель выполнен в виде. диода, включенного в проводящем направлении для пилообразных импульсов, совпадающих по времени с рабочими полупериодами транзисторного ключа.

1174914

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания нагрузки стабилизированным напряжением.

Известны .стабилизированные преобразователи постоянного напряжения, содержащие однотактный импульсный стабилизатор напряжения с транзистор ным ключом, вход которого эашунтирован транзистором-короткозамыкателем, Ig задающий генератор с трансформатором и широтно-импульсный модулятор .с пороговым элементом и генератором пилообразных импульсов I I) и (21.

Недостатками данных устройств являются их сравнительная сложность и относительно низкая помехоустойчиРезистор 14 образует контур проте-кания двухполярного пилообразного тока заряда-разряда конпенсатора 10. вость, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ста- 2О билизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий соединенный входом с входными выводами, а выходом — с выходными выводами однотактный преобразователь с транзистор-25 ным ключом, управляющий вход которого зашунтирован транзистором и соединен с первой обмоткой трансформатора, задающего генератора, и широтно-импульсный модулятор, соединенный вхо- ЗО дом с выходными выводами, а выходом— с управляющим входом транзистора и включающий пороговый элемент, подключенного выходом к выходу широтно-импульсного модулятора, а входом — к выходу сравнивающего усилителя, вхо- дом соединенного с входом широтноимпульсного модулятора, и к выходу генератора пилообразных импульсов, состоящего иэ последовательно включенных второй обмотки трансформатора задающего генератора и конденсатора, .которые через выпрямитель подключены к выходу генератора пилообразных импульсов (3 3.

Недостатками известного устройства являются егo низкая помехоустойчивость, обусловленная ложными срабатываниями транзисторного ключа, и срав5О нительная сложность, обусловленная применением двухполупериодного мостового выпрямителя иа выходе генератора пилообразных импульсов.

Цель изобретения - повьппение на- 55 дежности путем увеличения помехоустойчивости и упрощение стабилизированного преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения, содержащем соединенный входом с входными выводами, а выходом — с выходными выводами однотактный преобразователь с транзисторным ключом, управляющий вход которого зашунтирован транзистором и соединен с первой обмоткой трансформатора задающего генератора, и широтно-импульсный модулятор, соединенный входом с выходными выводами, а выходом — с управляющим входом транзистора.и включающий пороговый элемент, подключенного выходом к выходу широтно-импульсного модулятора, а входом — к выходу сравнивающего усилителя, вхоцом соединенного с входом широтно-импульсного модулятора, и к выходу генератора пилообразных импульсов, состоящего иэ последовательно включенных второй обмотки трансформатора задающего генератора и конденсатора, которые через выпрямитель подключены к выходу генератора пилообразных импульсов, выпрямитель выполнен в виде диода, включенного в проводящем направлении для пилообразных импульсов, совпадающих по времени с рабочими полупериодами транзисторного ключа.

На .чертеже представлена схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения.

Устройство содержит однотактный преобразователь 1 с транзисторным ключом 2, управляющий вход которого зашунтирован транзистором 3, задающий генератор 4 с трансформатором

5, широтно-импульсный модулятор 6 с пороговым элементом 7, подключенным в-.1ходом к транзистору 3, и генератором 8 пилообразных импульсов, состоящим иэ последовательно соединенных второй обмотки 9 трансформатора

5, конденсатора 10 и выпрямителя, выполненного на полупроводниковом диоде 11, подключенного своим выходом к входу порогового элемента 7, сравнивающий усилитель 12, Трансформатор 5 задающего генератора 4 содержит также первую обмотку

13, которая подключена к входу транзисторного ключа 2.

3 174

Диод 11 включен в проводящем направлении для пилообразных импульсов, совпадающих по времени с рабочими полупериодами транзисторного ключа 2, Устройство работает следующим об5 разом.

После подачи входного напряжения включаются задающий генератор 4 и однотактный преобразователь Г. Выходное напряжение с выхода однотакт- lð ного преобразователя поступает на сравнивающий усилитель 12, а на вход генератора 8 пилообразных импульсов и транзисторного ключа 2 с соответствующих обмоток трансформатора 5 пода- 15 ется прямоугольное напряжение с частотой переключения задающего генератора 4. На входе порогового элемента

7 происходит алгебраическое суммирование постоянного тока сравнивающего усилителя 12, величина которого пропорциональна выходному напряжению, и пилообразных импульсов тока генератора 8 пилообразных импульсов, а на его выходе формируются прямоугольные 2g импульсы с изменяющейся скважностью, управляющие транзистором 3.

Широтно-импульсный модулятор 6 изменяет коэффициент заполнения импульсов, управляющих транзистором 3, который управляет моментом отпирания транзисторного ключа 2.

За счет выполнения выпрямителя в виде диода 11 пилообразные импульсы на выходе генератора 8 появляются только в полупериоды, когда с обмот35 ки 13 на вход транзисторного ключа

2 подаются прямоугольные. импульсы, отпирающие его. В нерабочие полупериоды на вход транзисторного ключа 2

4О поступают запирающие импульсы и он закрывается.

Таким образом, диод ll пропускает только импульсы, синфазные с импульсами, отпирающими транзисторный ключ

2.

Использование широтно-импульсного модулятора с однотактным генератором пилообразных импульсов приводит к

914 4 тому, что в нерабочие прлупериоды, . когда на выходе выпрямителя 6 пилообразные импульсы отсутствуют и транзисторный ключ 2 закрыт, транзистор порогового элемента I открыт эа счет протекания в его базовой цепи постоянного тока сравнивающего усилителя

l2. На выходе порогового элемента 7 формируются прямоугольные импульсы с длительностью нерабочего полупериода отпирающие на это время транзистор 3.

Если в нерабочие полупериоды транзисторного ключа 2 появляется ложный отпирающий импульс (например, от мощной помехи ), то ключ остается закрытым, а ложный импульс замыкается через открытый транзистор 3, Тем самым повышаются помехоустойчивость, а следователвно, и надежность устройства.

Упрощение предлагаемого стабилизированного преобразователя по сравнению с известным достигается за счет выполнения выпрямителя в виде диода.

В известном устройстве генератор пилообразных импульсов содержит мостовой выпрямитель на четырех диодах, Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении помехоустойчивости устройства, что особенно важно в системах электропитания, содержащих силовые высокочастотные инверторы с бестрансформаторным входом, где не исключены мощные помехи.

Всякое ложное включение транзисторного ключа приводит к появлению всплеска в форме выходного напряжения и может вызвать сбой в работе функциональной аппаратуры, что недопустимо.

Таким образом, предлагаемое изобретение исключает ложные срабатывания, а также позволяет для каждого импульсного источника питания с однотактным стабилизированным преобразователем сэкономить три высокочастотных диода.

l 174914

Составитель В. Цишевский

Редактор Л. Гратилло Техред Т.Дубинчак Корректор А.Тяско

Заказ 5185/49 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

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