Преобразователь постояннго напряжения в переменное

 

Изобретение относится к электротехнике и используется для вторичных источников электропитания. Цель изобретения - увеличение КПД и снижение уровня излучаемых помех о Преобразователь содержит усилитель мощности 6с выходным трансформатором 7, компараторы 9 и 11, генератор прямоугольных импульсов 1, счетный триггер 3, логические элементы И 4 и 5. Введение конденсатора 8 обеспечивает перезаряд его при выключении силовых ключей усилителя мощности 6, вследствие чего скорость нарастания напряжения на силовом ключе значительно меньше скорости спада тока через него. Это приводит к уменьшению коммутационных потерь при выключении $ сл с Is5 о: ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 126757 (so 4 Н 02 М 7/538

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (2!) 3865230/24-07 (22) 06.03.85 (46))30,10.86. Бюл. Р 40 (72) А. А. Мицкевич и А. Б. Смирнов (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 663048, кл. Н 02 М 7/537, 1979.

;.. Авторское свидетельство СССР

Ф 993404, кл. Н 02 М 3/335, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ (57) Изобретение относится к элект". ротехнике и используется для вторичных источников электропитания. Цель изобретения - увеличение КПД и сниже" ние уровня излучаемых помех. Преобразователь содержит усилитель мощности 6 с выходным трансформатором 7, компараторы 9 и ll, генератор прямоугольных импульсов l, счетный триггер 3, логические элементы И 4 и 5.

Введение конденсатора 8 обеспечивает перезаряд его при выключении силовых ключей усилителя мощности 6, вследствие чего скорость нарастания напряжения на силовом ключе значительно меньше скорости спада тока через него. Зто приводит к уменьшению коммутационных потерь при выключении

° щ

1267570 силового ключа, поскольку оно происходит в момент равенства напряжений нулю. Снижение уровня помех происходит в результате плавного характера изменения напряжения на силовом. клю". че. Отпирание силовых ключей происИзобретение относится к промьппленности средств связи н может быть использовано при построении источников вторичного электропитания телевизионной аппаратуры повьппенной четкости, например телевизионных камер.

Целью изобретения является увеличение КПД и снижение уровня излучаемых помех, На чертеже приведена структурная 10 схема предлагаемого преобразователя постоянного напряжения в переменное.

Преобразователь содержит генера° тор l прямоугольных импульсов, например, на основе мультивибратора, 15 выходом соединенный с входами одновибратора 2, например, с эмиттернбй связью и счетного триггера 3, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первым входам 20 первого 4 и второго 5 логических элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами двухтактного усилителя . 6 мощности, выходы которого подключены к первичной обмотке выходного трансформатора 7, а между ними включен конденсатор 8, Первый вход первого компаратора 9 напряжения, напри> мер полупроводникового, соединен с первым выходом усилителя 6 мощности, а выход компаратора 9 соединен с первым входом логического элемента ИЛИ

10, ввод которого подключен к второму входу логического элемента И 4. з

Первый вход второго компаратора 11, напряжения соединен с вторым выходом усилителя 6 мощности, выход компаратора 11 подключен к первому входу ло- „ гического элемента ИЛИ 12, выходом соединенного с вторым входом логического элемента И 5. Вторые входы компараторов 9 и ll напряжения соединеходит при достижении напряжения на них уровня опорного напряжения эа счет введения одновибратора 2, при этом перезаряд конденсатора 8 происходит без потерь через первичную обмотку выходного трансформатора. 1 ил. ны с выходом источника 13 опорного напряжения, а вторые входы логических элементов ИЛИ 10 и 12 подключены к выходу одновибратора 2.

Преобразователь работает следующим образом.

После прихода очередного тактового импульса от генератора l переключается триггер 3, вызывая выключение одного, например второго, силового ключа двухтактного усилителя 6 мощности, Ток, протекавший через одну {вторую) половину первичной обмотки трансформатора 7, мгновенно изменяться не может. Поэтому ток, равный разности между током второй половины первичной обмотки трансформатора 7, который до начала момента запирания силового ключа был равен току этого ключа, и уменьшается током ключа, замыкается через конденсатор 8 и первую половину первичной обмотки трансформатора.

Изменение потенциалов на выходах усилителя 6 мощности, связанных через конденсатор 8, происходит на равную величину, но противофазно: потенциал на втором выходе усилителя мощности повьппается, а на первом — уменьшается. Равенство напряжений на первом выходе усилителя мощности и опорного выявляется компаратором 9 напряжения, при этом на его выходе появляется сигнал высокого логического уровня, который через элемент ИЛИ 10 поступает на.второй вход логического элемента И 4, вызывая отпирание первого силового ключа двухтактного усилителя мощности. При этом нараста"ние тока через первый силовой ключ начинается в момент, когда напряжение на нем равно опорному, которое выбирается равным напряжению на о гкрытом ключе и существенно меньше напря !

267570 жения питания, что уменьшает потери при переключении силовых ключей усилителя мощности и снижает уровень излучаемых помех.

После прихода следующего тактово- 5 го импульса процессы в схеме протекают аналогично, с той разницей, что запирается первый ключ, а отпи= рается второй.

В момент запуска преобразователя

1О на обоих выходах. усилителя 6 мощности, а значит, и на первых входах компараторов 9 и 11 присутствует напряжение питания, превьппающее опорное напряжение, а на выходах компа15 раторов 9 и 11 — низкий логический уровень. При этом отпирание первого или второго силового ключа усилителя

6 мощности происходит по сигналу од новибратора 2, возбуждаемого генератором 1 прямоугольньгх импульсов, который вырабатывает короткие импульсы низкого логического уровня. Длительность этих импульсов выбирается несколько большей длительности переходного процесса при переключении силовых ключей усилителя 6 мощности в. номинальном режиме ° При этом в момент запуска преобразователя отпирание одного силового ключа возможно только после окончания импульса одновибратора 2, начало которого, синхронизированное тактовым импульсом, совпадает по времени с моментом запирания другого ключа, что исключает 35 одновременность открытого состояния обоих ключей. Это приводит к повышению КПД преобразователя и снижает уровень излучаемых им помех в режиме а запуска. 40

Введение конденсатора, включенного между выходами усилителя мощности, подключенными к первичным обмоткам выходного трансформатора, обеспечивает при выключении силовых ключей уси- 45 лителя мощности перезаряд конденсатора, вследствие чего скорость нарастания напряжения на силовом ключе значительно меньше скорости спада тока через него. Это приводит к тому, что прекращение тока через ключ, т.е. его выключение, происходит при напряжении на нем существенно меньшем, чем напряжение питания, следствием чего является уменьшение коммутацион-55 ных потерь при выключении, пропорциональных произведению силы тока через силовой ключ в момент начала выключения на напряжение на ключе В мо мент равенства нулю така через него, и снижение уровня излучаемых помех вследствие плавного характера изменения напряжения на силовом ключе.

Поскольку в предлагаемом преобразователе огпирание силовых ключей возможно лишь после того, как напряжение на них уменьшается до уровня опорного напряжения, перезаряд конденсатора происходит без потерь энергии через первичную обмотку трансформатора, индуктивность которой ограничивает величину этого гока, приводит к плавному его изменению и позволяет снизить уровень излучаемых помех, Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий два компаратора напряжения, два логических элемента ИЛИ, генератор прямоугольных импульсов, выходом соединенный с входом счетного триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первьгии входами соответст .енно первого и второго логических а элементов И, двухтактный усилитель мощности, выходы которого соединены с первичной обмоткой выходного трансо форматора, отличающийся тем, что, с целью повьппения КПД и уменьшения уровня излучаемых гомех, о введены одновибратор, источник опорного напряжения и конденсатор, причем первый вход первого компаратора подключен к первому выходу усилителя мощности, выход первого компаратора соединен с первым входом первого логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого логического элемента И, выходом соединенного с первым входом усилителя мощности, первый вход второго компаратора подключен к второму выходу усилителя мощности, выход второго компаратора соединен с первым входом г второго логического элемента ИПИ, выход которого подключен к второму входу второго логического элемента И, выходом соединенного с вторым входом усилителя мощности, вторые входы ло- . гических элементов ИЛИ подключены к выходу одновибратора, входом соединенного с выходом генератора прямоугольных импуль"ов, вторые входы ком-

Составитель Н. Цииевская

Редактор М. Келемещ Техред,П.Олейник Корректор М, Щароари г

Заказ 5792/55

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4

S. 1267570 4 параторов подключены к выходу исто - сатор включен между выходами двух-ника опорного напряжения, а конден- тактного усилителя мощности.