Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для вторичных источников электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения гальванической развязки входных и выходных цепей. Изобретение может быть использовано при построении источников электропитания. С помощью введенного узла гальванической развязки цепей обратной связи 7, подключенного входами к выходам двух однотактных ячеек 1,2, с использованием цепи обратной связи 24 и широтно-импульсного модулятора 19, обеспечивается симметрия напряжений выходных каналов при изменении тока нагрузки в широких пределах. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1) а H 02 N 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4338714/24-07 (22) 06. 1 О. 87 (46) 30. 05. 89. Бюл. Р 20 (72) A.M Кашкаров, А.Н ° Головенко и С. С. Розевский (53) 621. 314. 57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1267559, кл. H 02 И 3/337, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 855897, кл. r, 05 F 1/569, 1980.. „„SU„„ f483569 А1

2 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННО ГО НА- i

ПРЯДЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для вторичных источников электропитания. Пель изобретения— расширение функциональных возможностей путем обеспечения гальванической развязки входных и выходных целей.

Изобретение может быть использовано

1483569

20 нри построении источников электропитания. С помощью введенного узла гальванической развязки цепей обратной связи 7, подключенного входами к выходам двух однотактных ячеек 1, 2, с использованием цепи обратной

Изобретение относится ic электротехнике и может быть использовано для построения вторичных источников питания.

Цель изобретения — расширение .) функциональных возможностей путем гальванической развязки входных и выходных цепей и повышение надежности.

На чертеже приведена принципиальная схема изобретения.

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит две однотактные ячейки 1, 2 с управляющими входами. Выходы однотактных ячеек- 1, 2 через соответствующие выпрямители с LCD-фильтрами 3, 4 образуют два канала 5, 6 выходного напряжения. Узел 7 гальванической развязки цепей обратной связи выполнен на трансформаторном блоке 8 с двумя первичными 9, 10 и двумя вторичными

11, 12 обмотками. Выводы вторичных обмоток 11, 12 через соответствующие развязывающие диоды 13, 14 подключены согласно к выходам соответствующих каналов 5, б. Выводы первичных ,обмоток 9, 10 трансформаторного блока 8 узла 7 соединены с общим выводом источника питания цепей уп-, 30 равления и с аналоговым выходами управляющих ключей 15, 16 узла 7.

Аналоговые входы ключей 15, 16 подключены к управляющим выводам транзисторов 17, 18 узла 7, а управляю" 35 щие входы соединены с управляющими вы" ходами широтно-импульсного модулятора (ШИМ) 19. Другие выводы первичных обмоток трансформаторного блока 8 узла 7 через ограничивающие резисторы 40 . 20, 21 и транзисторы 17, 18 подключены к положительному выводу источника питания цепей управления +Е и одно-. временно через диоды 22, 23 узла 7— связи 24 и широтно-импульсного модулятора 19, обеспечивается симметрия напряжений выходных каналов при изменении тока нагрузки в широких пределах. 1 ил.. ко входу цепи 24 обратной связи. Выход цепи ?4 подключен к управляющему входу широтно-.импульсного модулятора

19, выходы которого подключены к соответствующим управляющим входам ячеек 1, 2. Ииротно-импульсный модулятор 19 включает генератор 25, выход которого подключен ко входу формирователя 26 тактовых импульсов, первый выход которого соединен со счетным входом счетного триггера 27.

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное работает следующим образом.

При включении основного источника питания (+Е) начинает работать генератор 25 ШИМа 19. Импульсы напряжения с выхода генератора 25 поступают. на вход формирователя 26. Ча втором выходе формирователя 26 в каждый период работы генератора 25 образуется короткий импульс, поступающий на первые входы элементов ИЛИ 28, 29.

С первого выхода формирователя 26 импульсы напряжения подаются на С-вход счетного триггера 27, который делит

-их частоту на два. Первый и второй выходы счетного триггера 27 подключены ко, вторым входам элементов ИЛИ

28, 29. Элементы ИЛИ 28, 29 увеличивают длительность импульсов напряжения лог. "1" счетного .триггера на величину, равную длительности импульсов формирователя 26. Таким образом, на выходах элементов 28, 29 формируются неперекрывающиеся импульсы напряжения лог. "0", сдвинутые друг относительно друга на период работы генератора 25. Эти импульсы поступают на первые входы, а импульсы модулятора

30 — на вторые входы элементов И 31, 32 и служат для ограничения максимальной длительности широтно-модулированных импульсов. Импульсы напря14835

25 жения, снимаемые с выходов элементов

И 31, 32, управляют работой транзисторных ключей однотактных ячеек 1, 2, В моменF поступления напряжения лог. "0" на вход однотактной ячейки

1 или 2 через первичную обмотку си,пового трансформатора однотактной ячейки протекает ток от основного источника питания. При поступлении на вход однотактной ячейки лог. "1" силовой транзистор форсированно запирается и . ток от основного источника питания через первичную обмотку силового транзистора не протекает. Выходом однотактных ячеек 1, 2 являются вторичные обмотки силовых трансформаторов. Импульсы напряжения с выхода однотактных ячеек 1, 2 проходят через соот- 20 ветствующие выпрямители с I.CD-фильтрами 3, 4, сглаживаются и образуют два канала 5, 6 выходного постоянного напряжения. Стабилизация выходного напряжения при изменении нагрузки осуществляется путем широтноимпульсной модуляции импульсов управляющих работой однотактных ячеек

1 и 2. Обратная связь обеспечивается работой узла 7. С элементов ИЛИ 28, 30

29 на узел 7 поступают импульсы на логические входы ключей 15, 16. Клю..чи 15, 16 служат для согласования выхода логики с базовыми цепями транзисторов 17, 18. В момент открытого состояния одного из каналов ключей

15 или 16 обеспечивается протекание тока базы транзисторов 17 или 18 и соответственно прохождение тока через соответствующую первичную обмотку 9 или 10 трансформаторного блока

8. Импульсы напряжения, появляющиеся на вторичных обмотках 11, 12 трансформаторного блока 8, ограничиваются

IIo амплитуде величиной:выходного пос- 4 тоянного напряжения каналов 5, 6. В соответствии с коэффициентом трансформации также ограничивается амплитуда импульсов напряжения на первичных обмотках трансформаторного блока 8. Импульсы напряжения с первичных обмоток 9„ 10 трансформаторного блока 8 через диоды 22, 23 узла 7 проходят на вход цепи обратной связи 24. Увеличение напряжения на выходе любого из каналов 5, 6 приводит к уменьшению сопротивления транзистора цепи 24 обратной связи и тем самым к уменьшению постоянной сос69 е тавляющей пилообразного напряжения на управляющем входе 1НИИа 19 (на неинвертирующем входе компаратора входящего в состав модулятора 30). На инвертирующий вход компаратора подается опорное напряжение. Пилообразное напряжение формируется каждый период работы генератора 25 цепью, входящей в состав модулятора 30. На выходе компаратора для устранения "дрожаII ния импульсов включен асинхронный

RS-триггер. Таким образом, уменьшение постоянной составляющей пилообразного напряжения, вызванное увеличением выходного напряжения каналов 5 и 6, приводит к уменьшению длительности

1 импульса напряжения лог. "1", снимаемого с модулятора 30. Аналогично при уменьшении выходного напряжения какого-либо канала выходного напряжения происходит увеличение длительности импульса напряжения лог. "1", снимаемого с модулятора 30. Таким образом, обратная связь обеспечивает постоянство напряжения каждого канала выходного напряжения лри всех дестабилизирующих факторах.

Изобретение осуществляет гальваническую развязку входных и выходных цепей при помощи введенного .узла обратной связи.

Формула изо брет ения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное-, содержащий две однотактные ячейки, входами подключенные параллельно к входным выводам, выходами через соответствующие выпрямители с LCD-фильтрами — к соответствующим выходным выводам, а управляющими входами — к соответствующим выходам широтно-импульсного модулятора, управляющий вход которого соединен с выходом цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем гальванической развязки и повышения надежности, введен узел гальванической развязки цепей обратной связи, который выполнен на трансформаторном блоке с двумя первичными и двумя вторичными обмотками„ выводы каждой из которых через развязывающий диод подключены согласно. к соответствующим выходным выводам, при этом одни выводы первичных обмоток трансформаторного бло1483569

Составитель Н.Цишевская

Редактор А.Долинич Техред М. Дидык Корректор Н, Король

Заказ 2846/52 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ка узла гальванической развязки цепей обратной связи соединены с об- щим выводом источника питания цепей управления и с аналоговыми выходами управляющих ключей узла гальванической развязки цепей обратной связи, аналоговые входы которых подключены к управляющим выводам транзисторных ключей узла гальванической разв зки цепей обратной связи, а управляющие входы соединены с управляющими выходами широтно-импульсного модулятора, другие выводы первичных обмоток трансформаторного блока .узла гальванической развязки цепей обратной связи через ограничивающие резисторы и транзисторные ключи узла гальванической развязки цепей обратной связи подключены к положительному выводу источника питания цепей управления и

10 одновременно через развязывающие диоды узла гальванической развязки цепей обратной связи — к входу цепи об,ратной связи.