Регулируемый преобразователь мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников стабилизированного электропитания радиоаппаратуры . Целью изобретения является повьшение КПД, надежности и уменьшение массогабаритных показателей . Поставленная цель достигается за счет исключения стабилизатора напряжения , введения второго усилителя постоянного тока 17, второго широтно-импульсного модулятора 19, двух обратных диодов и перенесения функции стабилизации напряжения на второй нагрузке 13 на систему управления. 2 ил. I-5 -т f t5fFvbr i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 02 М 3 337

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) .4051265/24-07 (22) 07.04.86 (46) 30.08.87. Бюл. Х - 32 (72) В.П. Шилов (53) 621.316.727(088.8) (56) Патент США )) 4122514, кл. Н 02 М 3/335, 1978.

Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС.-М.:

Мир, 1985, с. 324-332. (54,) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ мощности (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников ста- билизированного электропитания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышение КПД, надежности и уменьшение массогабаритных показателей. Поставленная цель достигается за счет исключения стабилизатора напряжения, введения второго усилителя постоянного тока 17, второго широтно-импульсного модулятора 19, двух обратных диодов и перенесения функции стабилизации напряжения на второй нагрузке 13 на систему управления.

2 ил.

1334309

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников стабилизированного электропитания радиоаппаратуры.

Цель изобретения — повышение КПД, надежности и уменьшение массогабаритных показателей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; ца фиг.2 временные диаграммы.

Регулируемый преобразователь мощности содержит подключенный к источнику 1 питания полумостовой транзисторный инвертор 2, в диагональ переменного тока которого включена первичная обмотка 3 выходного трансформатора, первая вторичная обмотка 4 которого через первый однополупериодный выпряМитель 5 с блокирующим диодом б на выходе и первый фильтр 7 подключена к первой нагрузке 8, а вторая вторичная обмотка 9 через второй однополупериодный выпрямитель 10 с блокирующим диодом 11 на выходе и, второй фильтр 12 — к второй нагрузке 13. Система управления транзисторами 14 и 15 инвертора 2 содержит основной 1б и дополнительный 17 усили тели постоянного тоха, входы которых подключены соответственно к первой 8 и второй 13 нагрузкам, а .выходы — к первым входам основного 18 и допол1 нительного 19 широтно-импульсных модуляторов, вторые входы которых соединены с выходом пилообразного .напряжения задающего генератора 20, а выходы — с первыми входами первого 21 и второго 22 блоков импульсов включения транзисторов 14 и 15 инвертора 2 соответственно, вторые входы которых подключены к импульсному выходу генератора 20, а третьи — к прямому и инверсному выходам блока 23 задания последовательностей соответственно, вход которого подсоединен к импульсному выходу генератора 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Транзисторы 14 и 15 инвертора 2 попеременно подключают один вывод первичной 3 обмотки трансформатора к положительной и отрицательной клеммам источника 1 питания, в результате чего на первичной 3 обмотке трансформатора формируются прямоугольные импульсы напряжения положительной и отрицательной полярности, которые трансформируются на первую 4 и вторую 9 вторичные обмотки трансформатора, причем на первую 8 нагрузку через первый однополупериодный

5 выпрямитель 5 и первый сглаживающий фильтр 7 поступают с первичной обмотки 3 трансформатора только импульсы напряжения отрицательной поляр10 ности, а на вторую нагрузку 13 через второй однополупериодный выпрямитель

10 и второй сглаживающий фильтр 12 только импульсы напряжения положительной полярности.

15 Сглаженное напряжение U с первой нагрузки 8 поступает на. усили. тель 1б постоянного тока, в котором происходит сравнение напряжения U с опорным напряжением и усиление на2п пряжения рассогласования. При увеличении (или уменьшении) напряжения Бр, на выходе усилителя 16 постоянного тока увеличивается (или уменьшается) напряжение U, (фиг. 2б), которое

25 поступает на первый вход широтно-импульсного модулятора 18. На второй вход широтно-импульсного модулятора

18 с генератора 20 поступает пилообразное напряжение П„„ 20 (фиг. 26). .30 При изменении напряжения U 6 изменяется ширина высокого уровня напряжения U,ö (фиг. 2в) на выходе широтно-импульсного модулятора 18.

С импульсного выхода генератора

20 на вход блока 23 задания последовательностей и на третьи входы первого 21 и второго 22 блоков импульсов включения поступает напряжение U 20 (фиг. 2а), которое своим фронтом усро танавливает на прямом Q и инверсном выходах блока 23 задания последовательностей: последовательность высоких и низких уровней (фиг.2д,е).

С выхода первого блока 21 импуль— сов включения на транзистор 14 поступает напряжение U« (фиг. 2ж), высокий уровень которого переводит транзистор 14 в режим проводимости на время, в течение которого на всех трех входах блока 21 сохраняются высокие уровни сигнала.

Сглаженное напряжение Uo с второй нагрузки 13 поступает на дополнительный усилитель 17 постоянного тока, в котором происходит сравнивание напряжения U с опорным напряжением.

При увеличении (или уменьшении) напряжения Uр на. выходе усилителя 17 постоянного тока увеличивается (или

1334309 уменьшается) напряжение П„, которое поступает на первый вход дополнительного широтно-импульсного модулятора 19. На второй вход широтно-импульс5 ного модулятора 19 с генератора 20 поступает пилообразное напряжение

Бц 20 (фиг. 26).

При изменении напряжения Uö изменяется ширина высокого уровня напря- 10 жения U (фиг. 2г) на выходе широт1 но-импульсного модулятора 19.

Регулируемый. преобразователь мощности, содержащий подключенный к источнику питания полумостовой транзисторный инвертор, в диагональ переменного тока которого включена первичная обмотка выходного трансформатора, первая вторичная обмотка которого через -первый выпрямитель и первый фильтр подключена к первой нагрузке, а вторая вторичная обмотка через второй выпрямитель и второй фильтр — к второй нагрузке, и систему управле20, ния транзисторами инвертора, включающую усилитель постоянного тока, вход которого подключен к первой нагрузке, а выход — к первому входу широтно-импульсного модулятора, второй

25 вход которого подключен к выходу пилообразного напряжения задающего генератора, а выход — к первому входу первого блока импульсов включения одного из транзисторов инвертора, второй вход которого подключен к прямому выходу блока задания последовательностей, вход которого подключен к импульсному выходу задающего генератора, а инверсный выход — к второму

35 Bxopg BTopoI o 6JIoKB импульсов чения другого транзистора инвертора, отличающийся тем, что, с целью повышения КЦц надежности и уменьшения массогабаритньгх показа40 телей, первый и второй выпрямители выполнены однополупериодными с блокирующими диодами на выходе, а сис:тема управления транзисторами инвертора снабжена дополнительным широтно-импульсным модулятором и дополнительным усилителем постоянного то.ка, вход которого предназначен для подключения к второй нагрузке, а выход — к первому входу дополнитель50 ного широтно-импульсного модулятора второй вход которого подключен к выходу пилообразного напряжения задающего генератора, а выход — к первому входу второго блока импульсов включения, третий вход которого вместе с третьим входом первого блока импульзаданных пределах. в заданных пределах.

С выхода второго блока 22 импульсов включения на транзистор 15 поступает напряжение U (фиг. 2з), высокий уровень которого переводит транзистор 15 в режим проводимости на время, в течение которого на всех трех входах блока 22 устанавливаются высокие уровни сигнала.

При изменении напряжения источника- 1 питания и сопротивления первой нагрузки 8 система управления, изменяя интервал времени, в течение которого транзистор 14 находится в режиме проводимости, регулирует ширину импульса Qt отрицательной полярности на первичной обмотке 3 трансформатора (фиг. 2и) в пределах таким образом, чтобы напряжение Uo Hà первой 8 нагрузке оставалось постоянным или изменялось в

При изменении напряжения источника 1 питания,и сопротивления второй нагрузки 13 система управления, изменяя интервал времени, в течение которого транзистор 15 находится в режиме проводимости, регулирует ширину импульса gt положительной полярности, на первичной обмотке 3 трансформатора (фиг. 2и) в пределах де+ „„ с

+ Ф a t „, таким образом, чтобы напряжение U на второй нагрузке 13 оставалось постоянным или изменялось

Изменяя соответствующим образом полярность включения первого 5 и второго 10 однополупериодных выпрямителей, блокирующих диодов 6 и 11 и

"начало — конец" первой 4 и второй 9 вторичных обмоток трансформатора, на первой 8 и второй 13 нагрузках можно получить постоянные напряжения требуемых полярностей.

Таким образом, повышаются КПД и надежность и снижаются массогабаритные показатели преобразователя.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я сов включения подключен к импульсному выходу задающего генератора.

1334309

Составитель В. Жмуров

Редактор Л. Пчолинская Техред N.Õîäàíè÷ Корректор A.Зимокосов

Заказ 3976/54 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4