Конвертор

Конвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 30.1081. Бюллетень Н940 (51)м. к„.

Н 02 М 3/335

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 314. 57 (088. 8) Дата опубликования описания 30.1081 (72) Авторы изооретения

A.A.Áàñ и С.Н.Федячихин (71) Заявитель

Рязанский радиотехнический институт (54) КОНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Известно устройство, содержащее двухтактный возбудитель. и трансформаторный выходной каскад, где в цепь питания включен линейный дроссель.

При насыщении силового трансформатора входное напряжение прикладывается к дросселю, тем самым уменьшается перегрузка транзисторов выходного каскада. Величина приращения тока коллектора, когда силовой трансформатор насыщен, обратно пропорциональна индуктивности дросселя и прямо 15 пропорциональна времени, действия перегрузки 11.

Однако магнитная проницаемость материалов, используемых для сердечников линейных дроаселей, мала, поэ- 20 тому габариты дросселя в устройстве соизмеримы с габаритами силового трансформатора. Кроме того, наличие линейного дросселя в цепи питания выходного каскада конвертора- увеличивает динамическую нестабильность выходного напряжения устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является конвертор, который содержит задаю- 30 щий генератор,широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности, нелинейный дроссель, первичная обмотка которого включена в цепь питания конвертора, а вторичная — в его выходную цепь g2)..

Недостаток известного устройства отсутствие обратной связи по насыщению силового трансформатора, что приводит к завышенным массе и габаритам .нелинейного дросселя, уменьшает КПД конвертора.

Цель изобретения — уменьшение массы и габаритов устройства, повышение

КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в конвертор, содержащий задающий генератор, широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности на силовых транзисторах с выходным трансформатором, средняя точка первичной обмотки которого соединена через первичную обмотку нелинейного дросселя с входным выводом, который через диод и вторичную обмотку указанного дросселя связан с общим выводом, а третья обмотка дросселя включена между выходным выпрямителем и фильтром, введены

CDR-дифференцирующая цепочка, подключенная к дополнительной обмотке транс877737

40 форматора задающего генератора, резистивный делитель напряжения, установленный на выходе однополупериодного выпрямителя, подключенного ко вторичной обмотке указанного дросселя, RS-триггер и ключевой элемент, выход которого подключен к одному из входов широтно-импульсного модулятора, а вход к С-выходу триггера, h-вход которого подключен к выходу

CDR-цепочки, à S-вход к средней точке упомянутого делителя. l0

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 .- кривая намагничивания выходного трансформатора.

Конвертор содержит задающий гене- 15 ратор 1, широтно-импульсный модулятор 2 с компаратором 3 и выходным транзистором 4, усилитель мощности на силовых транзисторах 5 и 6 с выходным трансформатором 7, средняя Щ точка первичной обмотки 8 которого соединена через первичную обмотку

9 нелинейного дросселя 10 с входным выводом 11, который через диод 12 и вторичную обмотку 13 дросселя связан с общим выводом 14, третья обмотка .15 дросселя включена между выходным выпрямителем 16 и фильтром 17, CDR-дифференцирующую цепочку 18, 19 и 20, которая подключена по входу к дополнительной обмотке 21 трансформатора задающего генератора, а по выходу к R-входу триггера 22, С-выход которого через ключевой элемент

23 и 24 связан с широтно-импульсным модулятором, S-вход триггера подключен к средней точке резистивного делителя 25, установленного на выходе однополупериодного выпрямителя 26, подключенного ко вторичной обмотке

13 дросселя 10.

Конвертор работает следующим образом.

При насыщении силового трансформатора выполняется неравенство

3 !х"г где !q ток первичной 45 полуобмотки.силового трансформатора

7; J — ток его вторичной обмотки, W и W — количество витков обмоток

9 и 15 нелинейного дросселя 10. !

1ри этом рабочая точка дросселя 5р выходит на вертикальный участок характеристики о,8 (фиг.2).Напряжение на обмотке резко увеличивается, напряжение на полуобмотке силового трансформатора уменьшается, тем самым процесс насыщения силового трансформатора прекращается.

Время действия перегрузки силовых транзисторов (силовой трансформатор насыщен) определяется разностью вольтсекундных интегралов напряжений,прик- 60 ладываемых в сменные полупериоды к полуобмоткам силового трансформатора, Насыщение силового трансформатора может быть вызвано различными причинами: несимметрией управляющего нап- 65 ряжения, неодинаковым сопротивлением полуобмоток трансформатора, неидентичностью параметров силовых транзисторов.

Количество витков обмотки 9 и сечение магнитопровода нелинейного дросселя 10 определяется как

0 е„

4 2BBS где U> — напряжение питания выходного каскада, время действия перегрузки,  — индукция насыщения материала магнитопровода нелинейного дросселя

S — сечение магнитопровода дросселя.

Отсюда видно, что вес и габариты нелинейного дросселя пропорциональны времени действия перегрузки.

При насыщении выходного трансформатора 7 импульс отрицательной полярности с обмотки 13 через диод 26 и резистивный делитель 25 подается на

S-вход триггера 22 и устанавливает его в состояние "1", при этом включается ключевой транзистор 24 и запирается транзистор 4 до начала сле-, дующего полупериода напряжения задающего генератора, т.е. транзисторы силового каскаца выключаются. В начале полупериода напряжения задающего генератора импульс отрицательной по" лярности с дифференцирующей цепочки, состоящей иэ конденсатора 18, диода моста 19 и резистора 20, подается на другой вход триггера 22 и устанавливает его в состояние "0", тем самым разрешается прохождение сигнала управления на силовые транзисторы 5 и

6, Подсоединение обмотки 13 к источнику питания через диод 12 ограничивает скорость перемагничивания дросселя 10 из точки о на прямую 0,6 (фиг. 2), и тем самым уменьшаются гготерн на перемагничивание дросселя, а также ограничивается выброс напряжения на входе силового каскада инвер" тора.

Предлагаемое устроиство позволяет уменьшить время действия перегрузки до величины, равной времени запирания силового транзистора, что уменьшает потери в транзисторах, вес и габариты нелинейного дросселя и повы шает КПД устройства.

Формула изобретения

Конвертор, содержащий задающий, генератор, широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности на силовых транзисторах, с выходным трансформатором, средняя точка первичной обмотки которого соединена через первичную обмотку нелинейного дросселя с входным выводом, который через

877737

Фа-2

Составитель И. Никитин

Техред А.Бабинец

Корректор Л. Бокшан

Редактор Л.Филь

Заказ 9637/83 Тираж 733 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 диод и вторичную обмотку Указанного дросселя связан с общим выводом, а третья обмотка дросселя включена между выходным выпрямителем и фильтром, отличающийся тем, что,с целью повышения КПД, уменьшения массы и габаритов, введены CDR-дифференцирующая цепочка, подключенная к до;полнительной обмотке тррансформатора задающего генератора, резистивный делитель напряжения, установленный. на выходе однополупериодного выпрямителя, подключенного ко вторичной обмотке указанного дросселя, RS-триггер и ключевой элемент выход которого помклю чен к одному из входов широтно-импульс ного модулятора, а вход к С-выходу триггера, R-вход которого .подключен к

5 выходу COR-цепочки à S-вход к средней

I точке упомянутого делителя;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 355718, кл. Н 02 М 7/537, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 1790338/24-07, 30.05.78.