Конвертор

Конвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()928562

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.04. 80 (21) 2912641/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет (51)М. Кл.

Н 02 M 3/335

3Ьоударотеенныб комнтет

СССР ао делам нзобретеннй. н открытнй (53) УДК621.314.

° 57(088. 8).

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15. 05. 82 (72) Автор изобретения

В.Д.Вогман

j

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. M.À.Áîí÷-Бруевича (71) Заявитель (54) КОНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания.

Известны конверторы, содержащие ключевой усилитель мощности, фильтр нижних частот, блок управления ключевым усилителем, выводом питания, соединенный с выходом через пороговое устройство и резистор, связывающий

10 входные и выходные выводы 1).

Недостатком данного устройства является отсутствие гальванической развязки между входом и выходом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является конвертор, к блоку управления которого подключен формирователь плавного запуска, при этом питание блока управления и формирователя производится от вып" рямителя, содержащего трансформатор. работающий на частоте сети )2).

Недостатком известного устройства является сравнительно низкие массогабаритные показатели, обусловленные использованием сетевого трансформа" тора и низкая надежность при малых токах нагрузки и холостом ходе за счет появления прерывистого тока в выходной цепи.

Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей устройства при сохранении гальванической развязки входа и выхода, и повышение надежности конвертора, Поставленная цель достигается тем, что в конвертор, содержащий узел управления, выходом подключенный к управляющему .входу ключевого усилителя мощности с выходным выпрямителем и выходным фильтром, а входом " с выходным выводом, а также формирователь плавного пуска, введены выходной пороговый элемент, электронный ключ и интегрирующая цепь, вход которой подключен к входному выводу

3 9?856 усилителя мощности, а выход - к входу формирователя плавного пуска и выходу электронного ключа, причем вход последнего подключен к выводу питания узла управления и через пороговый элемент к выходному выводу, при этом выход формирователя плавного пуска соединен с управляющим входом ключевого усилителя мощности.

Кроме того, вход выходного фильт- 16 ра подключен ыерез введенный дроссель насыщения к выходу выходного выпрямителя, параллельно выходным выводам которого включена дополнительная цепь, состоящая из последовательно соединенных диода, резистора и кон,денсатора, причем последний зашунтйрован вторым резистором:

Структурная схема конвертора показана на чертеже. го

Конвертор содержит узел 1 управления, выходом подключенный к .управляющему входу 2 ключевого усилителя

3 мощности с выходным выпрямителем и выходным фильтром 4, а входом с вы- 5 ходным. выводом, формирователь 6 плавного пуска, содЕржащий пороговый элемент 7, соединенный с входом дифференцирующей цепи 8 и выводом питания формирователя 9 импульсов воз- буждения, вход которого подключен к выходу дифференцирующей цепи, а выход образует выходной вывод формирователя плавного пуска, вход которого через интегрирующую цепь 10 подключен к

35 входному выводу 11 ключевого. усилителя мощности. Кроме того, выход интегрирующей цепи подключен к выходу электронного ключа 12-, который мо:жет быть выполнен на оптроне 13 и исполнительном элементе 14, Вход электронного ключа подключен к выводу питания 15 узла управления и через выходной пороговый элемент 16 к выходному выводу. Вход выходного фильт-.

45 ра подключен через дроссель 17 насыщения к выходным выводам выходного

P выпрямителя усилителя мощности, причем параллельно выводам последнего подключена цепь из последовательно включенных диода 18, резистора 19 и конденсатора 20, эашунтированного вторым резистором 21. Выход формирователя 6 плавного пуска подключен к управляющему входу 2 усилителя

МОЩНОСТИ.

Устройство работает следующим образом.

2 4

При подключении входного вывода

11 к источнику первичного напряжени происходит заряд выходного конденсатора интегрирующей цепи 10. При достижении напряжения на этом конденсаторе заданного значения, с помощью порогового устройства 7 подается питание на формирователь 9 импульсов возбуждения. Коэффициент заполнения импульсов монотонно возрастает в соответствии с действием дифференцирующей цепи 8, за счет чего обеспечивается мягкий запуск устройства.

Цепь 18-21 включенная параллельно выходу ключевого усилителя 3 мощности, обеспечивает величину пускового тока транзисторов, близкую к номинальной непосредственно с начала пуска. Величина начального тока определяется сопротивлением резистора 19.

Постоянная времени, определяемая произведением сопротивления резистора

l9 и емкости конденсатора 20 может быть выбрана равной постоянной времени дифференцирующей цепи 8. Диод

18 препятствует разряду конденсатора

20 через цепь нагрузки. Резистор ?1 обеспечивает разряд конденсатора при выключении устройства и выбирается достаточно высокоомным.

При достижении выходным напряжением номинального значения подается питание на блок 1 управления с помощью выходного порогового устройства

16. Одновременно сигналом оптрона 13 замыкается исполнительный элемент 14 электронного ключа t2 и выключается формирователь 6, а возбуждение ключевого усилителя 3 мощности производится от блока 1 управления.

Поскольку изменение коллекторных токов силовйх транзисторов усилителя

3 мощности задается цепями 8 и 1821 "сквозные" токи в усилителе мощности 3 отсутствуют.

Дроссель 17 насыщения предотвращает режим прерывистого тока в выходной цепи, чем обеспечивается стабильность регулировочной характеристики конвертора при малых токах нагрузки и холостом ходе на выходе устройства.

Формирователь 6 может быть либо непосредственно соединен с входом управления усилителя 3 мощности, либо подключен к дополнительной обмотке импульсного. выходного трансформатора узла 1 управления.

В качестве пороговых устройств 7 и 16 могут быть использованы динис25

Формула изобретения

5 9285 торы или схемы аналогичного действия.

Если ток удержания порогового устройства 7 достаточно мал, а при пуске допускается значительный разряд выходного конденсатора интегрирующей це-5 пи 10, электронный ключ 12 может не устанавливаться.

При различии величин напряжения питания блока управления и выходного напряжения конвертора пороговое уст- о ройство 16 может быть подключено к выходу вольтодобавочное или вольтовычитающее устройство.

Изобретение позволяет улучшить массо-габаритные показатели вторичных is источников электропитания за счет исключения сетевого трансформатора и применения микроэлектронной элементной базы, а также повысить -надежность за счет обеспечения стабиль- в ности регулировочной характеристики конвертора и исключения "сквозных"токов °

l. Конвертор, содержащий узел управления, выходом подключенный к управляющему входу ключевого усилителя мощности с выходным выпрямителем и выходным фильтром, а входом - с выходным выводом, а также формирователь плавного пуска, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улуч ВНИИПИ Заказ 3278/7

Тираж 719 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 62 6 шения массо-габаритных показателей, в него введены пороговый элемент, электронный ключ и интегрирующая цепь, вход которой подключен к входному выводу ключевого усилителя мощности, а выход - к входу формирователя мощности, а выход - к входу формирователя плавного пуска и выходу электронного ключа, причем вход пос" леднего подключен к выводу питания узла управления и через пороговый элемент к выходному выводу, при этом выход формирователя плавного пуска соединен с управляющим входом Ключевого усилителя мощности.

2. Конвертор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, вход выходного фильтра подключен через введенный дроссель насыщения к выходу выходного выпрямителя, параллельно выходным выводам которого включена дополнительная цепь, состоящая из последовательно соединенных диода, резистора и конденсатора, причем последний зашунтирован вторым резистором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 483744, кл. Н 02 М 3/335, 1973.

2. Верцберг, Кейв. Управление переключательными источниками питания с помощью БИС.-Электроника (США) 7, 1977, с. 51-57.