Стабилизированный конвертор напряжения
Патент 535687
Авторы
Стабилизированный конвертор напряжения
Иллюстрации
Реферат
Ссие Сесетскнн
Ссцнелистнчеенни
Реснублнк (6I) Дополнительн е к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.02.75 (21) 2103184/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42
Дата опубликования описания 16.02.77 (51) М. Ул. НЮИа ЗМ
G 65F 1/64
Гесудлрстеенны3 кемитет
Сената Министров СССР не ленни нзоеретеннй н еткрытнй (53) УДК 62.1.316222-1
Л08аз) (72) Авторы изобретения
В. A. Белов и Л. И. Свинцов (71) Заявитель (54) СТАВИЛ ИЗ И РОВАН Н Ый КОН В EPTOP НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к радиотехнике, в частности, к области преобразования напряжения одной величины в стабилизированное постоянное напряжение другой величины.
Известен стабилизированный конвертор напряжения, используемый в радиотехнических установках и приборах в качестве вторичных источников питания, содержащий задающий генератор, генератор пилообразного напряжения, компараторы, выходной усилитель мощ- 1О ности с выпрямителем и фильтром и цепь обратной связи (11.
Одним из основных недостатков известного устройства является необходимость симметрирования импульсов напряжения, поступающих 15 на усилитель мощности, так как в противном случае увеличивается величина пульсаций в выходном напряжении из-за появления первой гармоники и появляется угроза насыщения трансформатора усилителя мощности. 20
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является стабилизированный конвертор, содержащий задающий генератор, соединенный с делителем частоты и генератором пилообразного напряжения, вы- 25 ход которого подключен к компаратору, селекторы, подключенные к выходу делителя частоы, мостовой усилитель мощности с предварительными усилителями и выходной выпрямитель с фильтром (21. 30
Недостатком известного .конвертора является то, что в нем невозможно црименить в качестве усилителя мощности мостовой переключатель, обеспечивающий лучшую форму импульсов и требующий более низковольтные ключевые элементы по сравнению с двухтактным усилителем.
Целью изобретения является повышение надежности конвертора.
Поставленная цель достигается тем, что конвертор снабжен схемой ИЛИ, формцравателями импульса запуска и Р-S триггерам, причем один вход схемы ИЛИ подключен .к выходу задающего генератора, а другой — к выходу компаратора, выход схемы ИЛИ соединен со входами двух селекторов, выходы которых через формирователи импульсов запуска саединены со входами триггера, а выходы -".;-гера и делителя частоты через предвар..тельные усилители — с MocTQBbIM усилителем мощности.
На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого конвертора; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений.
Устройство содержит задающий генератог
1, генератор пилообразного напряжения 2, компаратор 3, схему ИЛИ 4, селекторы 5, 6, формирователи импульсов запуска 7, 8, Р-S триггер 9, мостовой усилитель мощности 10 с предварительными трансформаторными уси535687
Зо
3 лителями 11, 12, выпрямитель 13, фильтр 14 и делитель частоты 1:1 15. Задающий генератор 1 формирует последовательность импульсов большой скважности (сигнал а на фиг. 2), поступающих на входы генератора пилообразного напряжения 2 и делителя частоты (например, счетного триггера) 15. Пилообразное напряжение (сигнал б) сравнивается с напряжением обратной связи (— U«) с помощью компаратора 3, на выходе которого формируется последовательность импульсов (сигнал в), длительность которых зависит от уровня напряжения обратной связи, являющегося ч а стью выходного н а п ряжения конвертор а. Во избежание полного запирания селекторов 5 и
6 при нулевой длительности импульсов на выходе компаратора 3 (сигнал в) (например, при
U<„0) эти импульсы с помощью схемы ИЛ 1
4 логически складываются с импульсами задающего генератора (сигналом а), в результате чего на выходе схемы ИЛИ 4 формируется сигнал г, не обращающийся в нуль при любых уровнях напряжения обратной связи, что полностью исключает возможность исчезновения управляющих импульсов, а значит, и опасность выхода из строя усилителя мощности.
С помощью селекторов 5 и 6 сигнал г стробируется выходными сигналами д и е делителя частоты 15, в результате чего формируются сигналы ж и з, сдвинутые друг относительно друга на период импульсов задающего генератора 1. По задним фронтам импульсных сигналов ж и з с помощью формирователей импульсов запуска 7 и 8 формируются сигналы и и к, поступающие на входы P-S триггера
9, формирующего импульсы л и м, по длительности равные периоду импульсов а задающего генератора и промодулированные по временному положению сигналом обратной связи Уос.
Сигналы л и м с триггера 9, а также сигналы л и е с делителя частоты 15 являются управляющими сигналами и поступают на ключевые элементы мостового усилителя мощности через предварительные усилители с трансформаторным выходом 11 и 12. Ток через трансформатор усилителя мощности 10 протекает в одном направлении в течение временного совпадения сигналов д и л и в противоположном направлении — в течение совпадения сигналов е и м, в результате чего на выходе усилителя мощности наводится двухполярное, широтномодулированное сигналом обратной связи, импульсное напряжение (сигнал и). С помощью выпрямителя 13 формируется последовательность однополярных широтно-модулированных импульсов (сигнал о), поступающая на фильтр
14.
Стабилизация уровня выходного напряжения обеспечивается автоматическим регулированием временного сдвига сигналов л и м относительно сигналов д и е, т. е. peryJIHpoBaнием времени протекания тока через трансформатор усилителя мощности 10.
Использование в данном конверторе мостового усилителя мощности позволяет применить в его схеме более низковольтные ключи по сравнению с двухтактной схемой, что значительно расширяет диапазон первичных напряжений преобразователя, а также позволяет использовать в качестве ключевых элементов интегральные схемы, уровень допустимого напряжения на которых может быть равен уровню первичного напряжения. Это обстоятельство позволяет выполнить конверторы конструктивно в виде унифицированных блоков на интегральных схемах, что уменьшает габариты и вес вторичных источников питания, кроме того, вследствие полной симметрии, в любом режиме работы преобразователя, управляющих сигналов, поступающих на усилитель мощности, исключается угроза насыщения его трансформатора, а следовательно, и опасность выхода из строя ключевых элементов моста, что уменьшает габариты и вес вторичных источников питания, кроме того, вследствие полной симметрии, в любом режиме работы преобразователя, управляющих сигналов, поступающих на усилитель мощности, исключается угроза насыщения его трансформатора, а следовательно, и опасность выхода из строя ключевых элементов моста, что повышает надежность работы устройства.
Формула изобретения
Стабилизированный конвертор напряжения, содержащий задающий генератор, соединенный с делителем частоты и генератором пилообразного напряжения, выход которого подключен к компаратору, селекторы, подключенные к выходу делителя частоты, мостовой усилитель мощности с предварительными усилителями и выходной выпрямитель с фильтром, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности конвертора, он снабжен схемой ИЛИ, формирователями импульса запуска и Я-S триггером, причем один вход схемы ИЛИ подключен к выходу задающего генератора, а другой — к выходу компаратора, выход схемы ИЛИ соединен со входами двух селекторов, выходы которых через формирователи импульсов запуска соединены со входами тригге ra, а выходы триггера и делителя частоты чгрез предварительные усилители — с мостовым усилителем мощности.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Сборник статей «Электронная техника в автоматике» вып. 4, изд. «Советское радио».
М., 1973, стр. 28 — 34 — аналог.
2. Авт. свид. СССР Ко 479101, М. Кл. G 05F
1/64, 1970 (прототип).
535681
Фиг. 7
Фиг. 2
Составитель С. Горбачева
Техред А. Камышникова
Корректор 3. Тарасова
Редактор Н. Каменская
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 449/9 Изд. № 1747 Тираж 882 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5