Преобразователь постоянного напряжения

Преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

11 11 574834

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CBNPETEJIbCTBY., Воюю Воввтаиз

Социалистическими

Реелублин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.05.76 (21) 2360960/07 с присоединением заявки М (23) Приоритст

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень М 36

Дата опубликования описаш!я 28.09.77 (51) М. Кл."- Н 02М 3/335//

Н 02Р 13/16

Государственный комитет

Совета Министров С; СР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.314.58 (088,8) (72) Авторы изобретения

H. А. Соцков и Ю. К. Швецов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в системах электропитания промышленных установок и транспортных средств в качестве вторичного источника питания, преобразуюшего постоянное входное напряжение одного уровня в одно или несколько постоянных выходных напряжений другого уровня с гальваническим разделением входных и выходных цепей.

В известных преобразователях такого типа гальваническое разделение по силовои цеп!! осуществляет выходной трансформатор, а по цепи управления используются либо управлягрансформатор, включенный между задающим генератором и усилителем мощносзч! (lJ, либо модулятор с изолирующим трансформатором 12), либо дифференцирующий трансформатор (3), В преобразователе j l j управляющий трансформатор рассчитывается на полную длительность полупсриода рабочей частоты преобразователя и на значительную мощность и поэтому имеет большие габариты.

В преобразователе )2J требуется введение дополнительных переключающих транзисторов, что усложняет схему. В схеме 13), принятой за прототип, дифференцирующий трансформатор подмагничивается рабочим током, что также увеличивает его габариты и затрудняет использование интегральных схем в цепях управления.

Цель изобретения — уменьшение габаритов преобразователя.

Это достигается использованием для гальванического разделения цепей управления импульсного трансформатора, первичная обмотка которого соединена с выходом релейного элсмента модулятора ширины импульсов через диффсрснцирующий конденсатор, а вторичная обмотка соединена с триггером.

1-1а чертеже приведен предлагаемый преобразозатель.

Г1рсобразователь содержит задающий генератор 1 тактовых импульсов, первый симметричный триггср 2, соединенный со входами логически., элементов HE — ИЛИ 3, 4, выходы которы. Подкл10чсны 1 Оазам силовых Tp2II3Hс1оров 5 инвсртора с трансформаторным выходом, выпрямитель G, измерительный орган напРЯжеииЯ и мод! 1IIT0P шиРпны импз льсов с выходным рс.!с!!иым элементом 7, формирователь пилообразного напряжения 8, дифференциру!Ощу!о цепь 9, соединенную с первичной обмоткой им льсиого трансформатора 10 и выхо Iou релейного элемента 7, второй сим25 мстричиый триггер 11, одним в одом соединенный с вторичной обмоткой трансформатора 10, а вторым — с выходом задающего генератора 1, вспомогательный источник 12 для питания релейного элемента 7 и формироватеЗО ля пилообразного напряжения 8. Релейный

574834

20 элемент 7 содержит усилитель постоянного тока 13 и реле 14. Дифференцирующая цепь формирователя пилообразного напряжения 8 состоит из конденсатора 15, диодного моста 16 и трансформатора 17.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения питания задающий генератор 1 генерирует тактовые импульсы частота следования которых делится триггером 2. Это уменьшает вероятность насыщения сердечника трансформатора из-за возможной «u,,Hпаковостп длительностей импульсов

rcí«ðатора. Одновременно тактовые импульсы поступшот на второй триггер 11 и устанавливают его в состояние, при котором разрешается прохождение импульсов от триггера 2 через логические элементы НŠ— ИЛИ 3, 4 на базы силовых транзисторов 5. Транзисторы 5 поочередно открываются и запираются. С вторичных обмоток выходного трансформатора снимастся переменное прямоугольное напряжение, которое после выпрямления поступает на вход усилителя постоянного тока 13 и далее — на вход реле 14. Одновременно на вход реле 14 с выхода формирователя пилообразного напряжения подается пилообразное напряженпс, начало развертки которого синхронизировано передним фронтом импульсов с триггером 2.

Сннхронизирующий импульс образуется с помощью последовательно включенного во вторичную обмотку трансформатора 17, конденсатора 15 и диодного моста 16. Импульс с выхода реле 14 дифферснцируется и с помощью трансформатора 10 передается на вход триггера 11. Триггер 11 устанавливается в сосчояние, при котором импульсы с триггера 2 не проходят на базы транзисторов 5. На вторичных обмотках выходного трансформатора преобразователя в переменном напряжении образуется пауза на нуле, которая длится до момента прихода очередного тактового импульса с генератора 1. После чего вновь триггер 2 устанавливается в состояние, при котором импульсы в триггере 11 через логические элементы 3, 4 поступают на базы транзисторов 5.

При возмущениях, воздействующих на преобразователь как со стороны входа, так и со стороны выхода, изменяется напряжение сме25

Зо

50 щения на входе реле 14, а следовательно, изменяются момент опрокидывания реле 14 и момент появления дифференцированного импульса, который через триггер 11 выключает транзисторы 5. При уменьшении питающего напряжения понижается напряжение смещения, дифференцированный импульс перемещается, увеличивается длительность импульса на входе выпрямителя 6, среднее значение выходного напряжения преобразователя возвращается к первоначальному значению. При увеличении питающего напряжения процесс идет в обратном направлении.

Введение последовательно включенных дифферснцирующей цепи, импульсного трансформатора и симметричного триггера уменьшает габариты преобразователя, сохраняя быстродействие системы управления.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения с гальваническим разделением входных и выходных цепей, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, базы силовых транзисторов которого соединены с выходом задающего генератора через логические элементы и первый триггер, выходной трансформатор и выходной выпрямитель, выход которого соединен со входами указанных логических элементов через измерительный орган напряжения, модулятор ширины импульсов с выходным релейным элементом, связанные с ними гальванически-изолирующий элемент и второй триггер, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, в качестве гальванически-изолирующего элемента применен импульсный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом указанного релейного элемента через дифференцирующий конденсатор, а вторичная обмотка — соединена со входом вторичного триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР №311347, Н 02m 3/32, 1969.

2. Электронная техника в автоматике. Сборник. «Сов. радио», 1975, вып. 7, с. 60, рис. 1.

3. Патент США № 3735235, кл. 331 — 113, 1973.

574834

Составитель В. Моин

Техред И. Михайлова Корректор Е. Хмелева

Редактор Т, Пилипенко

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2201/9 Изд. Хе 782 Тирани 917

11ПО 1осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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