Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий тактовый генератор , выходом соединенный с входом широтно-импульсного модулятора, выходы которого подключены к управляющим входам двух предусилителей, выходами соединенных с управляющими входами усилителя мощности, вторичная обмотка выходного трансформатора которого подключена к выпрямителю с фильтром, вспомогательный источник питанияj имеющий общий вывод и потенциальный , подключенный к питающим выводам тактового генератора, широтно-импульсного модулятора и к силовому входу транзисторного ключа, управляющий вход которого через диф-. ференцирующую цепь подключен к выходу тактового генератора, а выход связан с питающими выводами предуси; лителей, а также дополнительную вто: ричную обмотку выходного трансформатора , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены две пары диодов, при этом связь выхода транзисторного ключа с питающими вы (О водами предусилителей осуществле (Л на через одну пару диодов, а другая с пара диодов соединяет выводы дополнительной вторичной обмотки также с питающими вьшодами предусштителей, причем указанная обмотка имеет среднюю точку, подключенную к общему вьгооду вспомогательного источника 00 питания.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 2 M 3 335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3719734/24-07 (22) 03.04.84 (46) 23.09.85. Бюл. ¹ 35 (72) А.Г. Лазебный, А.Д. Ыепотько и В.В. Иванов (53) 621.314.58(088.8) (56) Электроника США, 1977, № 7, с. 51-57.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1094120, кл. Н 02 M 3/335, G 05 F 1/64, 1984. .(54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В

ПОСТОЯННОЕ, содержащий тактовый генератор, выходом соединенный с входом широтно-импульсного модулятора, выходы которого подключены к управляющим входам двух предусилителей, выходами соединенных с управляющими входами усилителя мощности, вторичная обмотка выходного трансформатора которого подключена к выпрямителю с фильтром, вспомогательный источник питания, имеющий общий вывод и потея.

„„SU„„1181082 А циальный, подключенный к питающим выводам тактового генератора, широтно-импульсного модулятора и к силовому входу транзисторного ключа, управляющий вход которого через диф-.. ференцирующую цепь подключен к выходу тактового генератора, а выход связан с питающими выводами предусилителей, а также дополнительную вто: ричную обмотку выходного трансформатора, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены две пары диодов, при этом связь выхода транзисторного ключа с питающими выводами предусилителей осуществлена через одну пару диодов, а другая пара диодов соединяет выводы дополнительной вторичной обмотки также с питающими выводами предусилителей, причем указанная обмотка-имеет среднюю точку, подключенную к общему выводу вспомогательного источника питания.

1181082

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам электропитания.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя. 5

На чертеже представлена блок-схема преобразователя.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит тактовый генератор 1, выходом соединенный с тактовым входом широтно-импульсного модулятора 2 и с дифференцирующей цепью 3, выход которой подключен к управляющему входу транзисторного ключа 4, Выхо- 15 ды модулятора 2 соединены с управляющими входами предварительных усилителей 5 и 6. Выход предварительного усилителя 5 подключен к первому управляющему входу, а Рчход пред- 20 варительного усилителя 6 — к второму управляющему входу усилителя 7 мощности, содержащего выходной трансформатор 8, одна из вторичных обмоток которого подключена к входу 25 выпрямителя 9 с фильтром. Общий вывод вспомогательного источника 10 питания подключен к тактовому генератору 1, широтно-импульсному модулятору 2 и к предварительным усили- g0 телям 5 и 6. Потенциальный вывод вспомогательного источника 10 питания соединен с питающими выводами генератора 1 и модулятора 2 и с силовым входом транзисторного ключа 4, Выход последнего через диод 11 соединен с питающим выводом предварительного усилителя 5, а через диод

12 — с питающим выводом предварительного усилителя 6. Один вывод од- 40 ной из вторичных обмоток трансформатора 8 через диод 13 соединен с питающим выводом предварительного усилителя 5, а другой вывод этой же обмотки трансформатора 8 через диод

14 — с питающим выводом предварительного усилителя 6. Средняя точка указанной обмотки трансформатора 8 под.ключена к общему выводу вспомогательного источника питания.

Устройство работает следующим образомм.

Импульсы тактового генератора 1, обозначающие начало каждого полупериода выходного напряжения усили- . теля 7 мощности, подаются на тактовый вход широтно-импульсного моцулятора 2 и вход дифференцирующей цепи 3. Модулятор 2 в момент появления каждого импульса тактового генератора 1 начинает вырабатывать на одном из своих выходов импульс определенной длительности. Выходные импульсы модулятора 2 попеременно поступают на управляющие входы предварительных усилителей 5 и 6.

Выходное напряжение источника 10 питания постоянно поступает на питающие входы тактового генератора 1 и модулятора 2. В начале каждого полупериода импульс тактового генератора

1 через дифференцирующую цепь 3 поступает на управляющий вход транзисторного ключа 4, который открывается на время, определенное параметрами дифференцирующей цепи 3. B момент начала каждого импульса тактового генератора 1 на питающие выводы предваритепьных усилителей 5 и 6 поступает напряжение с выхода источника 10 питания через транзисторный ключ 4 и диоды 11 и 12, поэтому импульс модулятора 2, поступающий на управляющий вход одного из предварительных усилителей 5 или 6, усиливается и поступает на усилитель 7 мощности. После прихода переднего фронта импульса модулятора 2 на усилитель 7 мощности проходит ovpeделенное время, необходимое для открывания мощных ключевых .транзисторов усилителя 7 мощности, после чего на его выходе появляется передний фронт выходного импульса положительной или отрицательной полярности. Параметры дифференцирующей цепи 3 выбраны таким образом, что транзисторный ключ 4 оказывается открытым в течение времени, несколько большего времени, необходимого для открывания транзисторов усили—

--еля 7 мощности. Выходные импульсы последнего поступают на вход выпрямителя 9 с фильтром. Когда транзисторный ключ 4 закрывается, то на питающие выводы одного из предварительный усилителей 5 или 6 через диоды 13 или 14 поступает напряжение с одной из половин вторичной обмотки выходного трансформатора

8 усилителя 7 мощности.

Вторичная обмотка выходного трансформатора 8, подключенная к питающим выводам предварительных,усилителей 5 и 6 через диоды 13 и 14, сфазирована таким образом, что в по1181082 лупериод, когда работает предвари. тельный усилитель 5, положительное напряжение (относительно средней точки) появляется на том ее выводе, который через диод 13 подключен к питающему выводу усилителя 5 и таким образом получает питание до окончания импульса модулятора 2, а в следующий полупериод, когда работает предварительный усилитель 6, положи- 10 тельное напряжение появляется на выводе, который через диод 14 подключен к питающему выводу усилителя 6, обеспечивая питание его до оконча,ния импульса модулятора 2. Диоды 11 15 и 12 развязывают питающие цепи пред,варительных усилителей 5 и 6 при питании их от вторичной обмотки выходного трансформатора 8.

При возникновении перегрузки 20 уменьшается выходное напряжение усилителя 7 мощности, что обозначает уменьшение напряжения питания предварительных усилителей 5 и 6, поступающего поочередно через ди- 25 оды 13 или 14. Вследствие этого уменьшается выходное напряжение предварительных усилителей 5 или 6, что приводит к уменьшению базового .тока транзисторов усилителя 7 и к 3б еще большему падению выходного напряжения усилителя 7 мощности, а это, вызывает новое падение напряжения питания предварительных усилителей 5 или 6, и т.д. Этот процесс проходит лавинообразно. Транзисторы усилителя 7 мощности закрываются со скоростью, определяемой быстродействием элементов усилителя 7 мощности, диодов 13 и 14 и предварительных усили- 4О телей 5 и 6.

В случае короткого замыкания напряжение на выходе усилителя 7 мощности, а значит и на питающих выводах работающего предварительного усилителя 5 и 6, падает. до нуля, выходное напряжение работающего предварительного усилителя 5 или 6 исчезает, поэтому работа преобразователя прекращается практически мгновенно.

Если перегрузка или короткое замыкание не прекращается, то транзисторы усилителя 7.мощности открываются только в начале каждого тактового импульса на время открытого состояния транзисторного ключа 4, определяемое параметрами дифференцирующей цепи 3.

Скважность импульсов при этом большая и средний ток через транзисторы усилителя 7 мощности значительно меньше предельно допустимого, поэтому длительность аварийного режима не ограничивается.

С. устранением перегрузки или короткого замыкания преобразователь начинает работать при появлении ближайшего импульса тактового генератора 1.

Если на обоих выходах модулятора

2 в силу различных причин, например из-за помехи, возникают одновременно управляющие сигналы в начале полупериода, когда открыт транзисторный ключ 4, и оба предварительных усилителя 5 и 6 одновременно получают пи)тание от низковольтного источника 10, то возможно появление сквозного тока в усилителе 7 мощности. Чо благодаря достаточно большой СкВажности импульсов транзисторного ключа 4 средний ток через транзисторы усилителя 7 мощности значительно меньше предельно допустимого, что не приводит к выходу их из строя. В этом случае напряжение на вторичной обмотке транс,форматора 8 не появится, предвари(:тельные усилители не получат пита,ния после закрывания транзисторного ключа 4 и транзисторы усилителя 7 мощности закроются.

1181082

Составитель И. Войтович .

Техред A.Íåöå Корректор Е Сирохман

Редактор Л. Гратилло

Филиал I!!Il! Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5945/57 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303>, Г!осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5