Стабилизированный двухступенчатый конвертор

Стабилизированный двухступенчатый конвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республим

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i>) 8621 33 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 211279 (21) 2856542/24-07 с присоединением заяэки М (23) Приоритет—

Опубликовано 070981. Бюллетень 1ч9 33

Дата опубликования описания 070981

<51) М. Кл.

G 05 Г 1/64 (Н 02 М 3/335) Государственный комитет

СССР но делам изсбретений и открытий (53) УДК621. 316.

° 722.1(088.8.) (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫИ ДВУСТУПЕНЧАТЫЙ

КОНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть исполь. зовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) или электронных вычислительных машинах (ЭВМ).

Известен двуступенчатый вторичный стабилизированный источник питания ддя

Р3А и ЭВМ. В состав первой ступени стабилизации входит мотор-генератор, а в состав второй — статический инвертор, выполненный на тиристорах или транзисторах и работакв ий в режиме ключевого регулятора выходного напряжения (11 . В этом источнике питания обеспечивается полная электромагнитная развязка выходных клемм питания от воздействия всех видов помех, действующих в цепи первичного электропитания. Этот метод развязки достаточно эффективен и имеет широкое применение в мощных радиотехнических системах и вычислительных комплексах ЭВМ повышенной производительности. Основными недостатками такого источника питания являются: низкая надежность работы из-за наличяя вращающихся элементов в элек тромашинных агрегатах; значительный шум при работе мотора-генератора; трудности, связаниые с проведением профилактического осмотра и обслуживания вращающихся частей мотора-генератора °

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизированный двуступенчатый конвертор (23, содержащий в первой ступени ключевой регулятор, состоящий из транзисторного ключа, широтно-импульсного модулятора и LCD-демодулятора, а во второй ступени-двухтактный регулируемый транзисторный преобразователь, блок управления и задающий генератор. В этом устройстве в каждой ступени стабилизации используется метод широтно-импульсного регулирования напряжения.

Однако в нем уровень ослабления

2О помех, действующих в конверторах, ограничен величиной коэффициента ослабления фильтров, устанавливаемых в цепи каждой ступени преобразования напряжения. При этом в ряде случаев фильтры, устанавливаете в преобразователях для сглаживания пульсаций, оказываются недостаточно эффективйыми и поэтому на входе конвертора устанавливаются дополнительные специальные фильтры.

862133

Целью изобретения является повышение помехозащищенности выхода конвертора от входных помех.

Эта цель достигается тем, что в .стабилизированный двуступенчатый конвертор, содержащий в первой ступени ключевой регулятор напряжения, состоящий из транзисторного ключа, широтно-импульсного модулятора и

LСD-демодулятора, а во второй ступени — двухтактный регулируемый транзисторный преобразователь, блок управления и з.адающий генератор, введен делитель частоты, один выход которого соединен с входом широтноимпульсного модулятора, другой — с входом блока управления, а вход — с выходом задающего генератора.

На фиг. 1 приведена электрическая структурная схема устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений и токов, поясняющие его работу. 20

Стабилизированный двуступенчатый конвертор состоит из ключевого стабилизатора 1, являющегося первой ступенью стабилизации выходного нап-ряжения. Вторая ступень стабилизации представляет собой двухтактный регулируемый транзисторный преобразователь 2. Управление частотой переключения элементов узлов преобразователя осуществляется с помощью задающего генератора 3 и делителя частоты 4, выполненного, например, на базе триггера со счетным запуском.

Ключевой стабилизатор 1 состоит из транзистора 5, LCD-демодулятора, выполненного на диоде 6, дросселе 7 и конденсаторе 8, широтно-импульсного модулятора 9.

Двухтактный регулируемый транзисторный преобразователь 2 состоит из транзисторов 10, 11,трансформатора 4Р

12, выпрямительных диодов 13, 14, конденсатора 15, блока управления

16 и общей нагрузки 17 конвертора.

Двуступенчатый конвертор постоянного напряжения работает следующим 4 образом.

Задающий генератор 3 вырабатывает импульсы (фиг. 2 a), которые поступают иа вход делителя частоты 4, Выполненного по схеме триггера со р счетным запуском. Выходные импульсы триггера (фиг. 2 б,в), имеющие частоту вдвое ниже основной частоты за. дающего генератора и сдвинутые по фазе на половину периода выходной частоты, поступают .на соответствующие входы широтно-импульсного модулятора 9 и блока управления 16. Широтно-импульсный модулятор 9 вырабатывает прямоугольные импульсы управления транзистором 5 в течение дли- 40 тельности выходного импульса (фиг. 2г) триггера 4, при этом длительность, импульса связана с величиной .выходного напряжения и зависит от соотношения между входным и выходным напряжением ключевого стабилизатора 1 и тока нагрузки. Блок управления 16 аналогичным образом вырабатывает прямоугольные импульсы управления транзисторами 10, 11 в течение длительности выходного импульса (фиг.

2 д) другого плеча триггера 4, при этом длительность импульса зависит от соотношения между выходным напряжением конвертора и выходным напряжением ключевого стабилизатора 1 и тока нагрузки.

Введение делителя частоты 4 в виде триггера со счетным запуском позволяет разделить во времени работу транзисторов 5. 10 и 11 каждой ступени конвертора, что исключает воэможность прохождения помех, возникающих на его входе из-эа отсутствия электромагнитной связи между входом и выходом, Для исключения электромагнитной связи входа конвертора с его выходом по цепям управления транзисторов

5, 10, 11 могут быть использованы оптронные схемы управления.

Использование вместо триггера более сложного делителя частоты позволяет расширить функциональные возможности конвертора в части изменения временных соотношений работы любого из транзисторных ключей или исключения одновременного включения транзисторов обеих ступеней.

Применение стабилизированного двуступенчатого конвертора в РЭА и ЭВМ в условиях воздействия интенсивных собственных и внешних электрических помех позволяет также в ряде случаев улучшить массо-габаритные показатели вторичных источников питания за счет отсутствия в них специальных помехоподавляющих фильтров.

Формула изобретения

Стабилизированный двуступенчатый конвертор, содержащий в первой ступени ключевой регулятор напряжения,. состоящий иэ транзисторного ключа, широтно-импульсного модулятора и СО-демодулятора, а во второй ступени-двухтактный регулируемый транзисторный преобразователь, блок управления и задающий генератор, о .т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности конвертора, в него введен делитель частоты, один выход которого соединен с входом широтно-импульсного модулятора, а другой - с входом блока управления, а вход - с выходом задающего генератора.

ВЫ1З

ВНИИПИ Закаэ б612/43 Тщэаж 940 Подписное

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Колесников H.E., Иконников А.

Использование электроагрегатов в качестве резерва проььпаленных ЛЭП. сб. "Электротехническая промышленность", сер. "Тяговое и подъемнотранспортное электрооборудование", Н. . нып. 3/27, 1974.

2. "Электроника" Р 20, 1975, с, 44 (протатип).