Преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразователям г.сс очнного напряжения Б постоянное. Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения . Устройство содержит преобразователь уровней напряжений, LC-фильтр, стабилизатор постоянного напряжения, цепь обратной связи, управляющий генератор. В устройство введены два формирователя сигналов управления, парафззный выход управляющего генератора и тичный преобразователь уровнен напряжения . Снижение уровня пульсаций выходног напряжения происходит за смет гро ивофазной работы двух преобра оэл елеи уровня напряжения. В результате этого на вход LC-фильтра в каждый попупериод рз- Ьиты управляющего генератора r;v,- -ю - ен накопительный конденсатор однсго . преобразователей уросчч н. лц жсм/ч Повышение КПД дости ается пе; сво .з работы транзисторов преобрлзоеа и уровня напряжения и:- линейной E люнсрой режим. 2 и. if С

ф 1 а С„

;..: С ф Ч . ф

СС .)э C:0(II: T""....КИУ сОциАлистичесеих

РЕСПУБЛИК (5I)5 G 05 F 1/585

ГОСУДАРСТВЕ 1НЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4689429/07 (22) 05.05.89 (46) 23.01.92. Бюл. ГФ 3 (71) Научно-произвсдствсннос обьединение

"Рудгеофиэика" (72) Д.Г.Дроздов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1267552, кл. Н 02 M 3/07, 1986.

Авторское свидетельство СССР

И. 782078, кл. Н 02 М 3/07. 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ч. 1552160. кл. G 05 F 1/565, 1988. (54) Г1РЕ(ОБРАЗ,)ВА гс, I t> П С I < Д -1Н Г Q

НАП РАКЕ Н,1Я (57) Изоб-.етение относится к электротехниКЕ, В ЧаСТНОСГИ К ПР С,,Разе,еаТгЛQt. ГC 0анНОГО НаПряжЕНИя В ПОСТОЯННОЕ. ЦЕЛЬ изобретения — повышение КПД и уменьшение уровня пульсаций выходно 0 напряжеИзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования постоянного напряжения е постоянное.

Цель изобретения — повыше ие КПД,1 уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения.

На фиг,1 представлена функциональная схема преобразователя постоянного напряжения; на фиг,2 — схе1ла его конкретной реализации.

Преобразователь содержит источник 1 постоянного напряжения, управляющий генератор 2, прямой и инверсный ьыходы которого соответственно подключены к первым входам первого и второго формирователей 3,1 и 3.2 сигнала управления, состо„„SU „„1707611 А1 ния. Ус1ройство содержит преобразователь уровней напряжений, LC-фильтр, стаб лизатор постоянного напряжения, цепь обратной связи, управляющий генератср. В устройство введены два формирователя сигналов угравления. парафазныг1 ыход управляющ. генератора и е-. тичный преобразователь уровней напряжения Снижение уровня пу,"ьсаций выходног.напряжениа происход т за с еТ Гро-l в"фазной работы двух преобр.= -.в.-;.:-.; - . уровня напоажения. В результате э-ucci на вход LC -фильтра в каждый полyпеси;. p:t òû управ.. ющего генератГсг г,к - ", сн

НЭ КОПИ ГЕЛ ЬН Ый КОНдСНСа1 1, ОДН Го 11 г" л г1реобразоватеаей уров.а н,-.ппаж: . -, П.-вышениг КПД дости агтся г. иТ -,м Г-, el)0 работы транэи-торов преоболзо а уровня нап-„ажения i.не1 ной г .-,тн в . люкс Рой режj1)- 2 v, ящ 1 иэ лсл ичвгкого Элс « - .: .та

КС-ц п.1 сс eтоящей из резистора 5 л . 2 и ксндгнсатора 6.1 и 6 2 и ре-i.ñтора,. и 7.2 сlëeù..ния, причем сдl11 и3 с-сгjeв э;гмента

И. использованный l. кач cTBB входа формировате;я сигнала уг,„-ав-ениа, подкгlcчен к вухо,;,„упгавляющего генератора 2 второ,1 вх-.д - х бщей точке RC-цепи, второ . выо.од резисторов 5.1,5.2 RC-цепи соед;1нен с ci0лож.1, ельным выводом (lñT0÷í!1l .B по.тоян ного напряжения, выход логического элемента И использован в качестве выхода форм,1 ователя сигналов управлен1я, преобраэовэтел . 8.1 и 8.2 урсвнсй напряжения (ПУН„состоащие «3 н ко.-11тельнь х конденсаторов (9,1 и 9.2) клю евых транз1сторов

1707611

10 чем накопительный конденсатор одного из двух преобразователей 8.1 и 8.2 уровней укорачивают длительность управляющих не импулвсов, вследствие era понижение вы- вх

10,1, 10.2, 11.1, 11.2, выходных конденсаторов 12.1 и 12,2, диодов 13.1, 13.2. 14.1, 14.2 и резисторов 15.1, 15.2, 16,1, 16.2 смещения, резисторы 16.1 и 16,2 соединены с выходами формирователей 3.1 и 3.2 соответственно, выходной конденсатор 12 одним выводом соединен с общей шиной, а другим — — с входом LG-фильтра 17, выход которого соедйнен с выходным выводом отрицательного напряжения и соединен с одним из входов узла 18 сравнения уровней напряжений. второй вход которого соединен с выходом стабилизатора 19 постоянного напряжения, подключенного к источнику 1 постоянного напряжения, выход стабилизатора 19 подключен к выводу положительного напряжения, выход узла 18 соединен с входом цепи 20 обратной связи, подключенной к источнику 1 постоянного напряжения, выход цепи 20 обратной связи соединен с вторыми входами формирователей сигналов управления.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

После включения источника 1 постояииога напряжения иа выходном выводе положительного напряжения появляется напряжение. управляющий генератор самовазбуждается и с е а прямого и пративофазнога выходов импульсы управления поступают к преобразователям 8.1 и 8.2 уравней напряжения (иа р-п-р-траиэ«стары 11.1 и 11.2 непосредственно, на и-р-итранзисторы 10.1 и 10,2 — через формирователи 3.1 и 3.2 сигналов управлеи«я). Цепь обратной связи в данный момент ие влияет на прохождение импульсов управляющего генератора через <срМ«роаатели 3.1 и 3.2 сигналов управления.

Преобразователи 8,1 и 8.2 уровней напряжен«я, работая в противофазе, вырабатывают напряжение отрицательной полярности, поступающие через LC-фильтр 17 иа выходной вывод отрицательного напряжения и иа узел 18 сравнения уровней напряжений, который управляет входом цепи 20 обратной связи.

При понижении выходного напряжения иа выходном выводе отрицательного напряжения ниже заданного уровня, определяемого параметрами узла сравнения уровней напряжений, последи«й выдает сигнал, усиливаемый цепью 20 обратной связи, поступающий к формирователям 3.1 и 3.2 сигналов управления. Формирователи в данный .ламент или полностью препятствуют прохождению сигналов управляющего генератора к и-р-и-транзисторам ПУН, или

55 ходного напряжения на выходном выводе отрицательного напряжения прекращается.

Снижение пульсаций выходного напряжения на выходном выводе отрицательного напряжения достигается за счет противофазной работы двух преобразователей уровней напряжения, в результате чего к входу LC-фильтра 17 в каждый полупериод работы управляющего генератора подклюнапряжения.

Повышение КПД преобразователя достигается за счет перевода и-р-п-транзисторов 10.1 и 10.2 преобразователей 8,2 и

8,2 уровней напряжения из линейной области в ключевой режим.

Это происходит за счет того, что выходные уровни элементов И 4 таковы, что транзисторы 10,1 и 10.2 могут быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты, Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий управляющий генератор, первый преобразователь уровней напряжения, состоящий из первого р-п-ри второго п-р-п-транзисторов, двух диодов, накопительного и выходного конденсаторов и первого и второго резисторов смещения, причем один иэ выводов накап«т.льиага конденсатора через саатветствующ«е транзисторы соединен с входными выводами для подключения источника пастаяииога напряжения, а.другай через соответствующие диоды — с выводами выходного конденсатора, база первого р-tl-ð-транзистора через первый резистор смешения саед«иеиас первым выхадаул управляющего генератора, а база второго и-р-и-транзистора соединена с переы л выводом второго резистора смещения, сглаж«вающий LC-фильтр, узел сравнения уровней напряжений, стабилизатор постоянного напряжения и цепь обратной связи, соединенную с выходом узла сравнения уровней напряжений, причем сглаживающий С-фильтр входом сседииен с выходом первого преобразователя уровней напряжений, а выходом — с выходным выводом отрицательного напряжения и с первым входом узла сравнения уровней напряжений, второй вход которого соединен с выходом стабилизатора постоянного нэпряжения, входом подсаед«неиного к входным выводам для подключен«я источника постоянного напряжения, и использован в качестве выходного вывода положительного напряжения, а выход узла сравнения уровЙ напряжений соединен с управляющим одом при обратчай связи, включенной

1707611 бГ между входными выводами для подключения источника постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения, в него введены второй преобразователь уровней напряжения, аналогичный первому, два формирователя сигналов управления и второй парафазный выход управляющего генератора, при этом каждый формирователь сигналов управления состоит из логического элемента И, резистора и последовательной RC-цепи. включенной между входными выводами для подключения источника постоянного напряжения, причем входлогического элемента И использован в качестве первого входа формироватвля сигналов управления, один из выводов резистора — в качестве второго входа, а выход логического элемента И вЂ” в качестве выхода формирователя сигналов управления, соединенного с вторым выводом второго резистора смеще5 ния соответствующего преобразователя уровней напряжения, точка соединения резистора и конденсатора последовательной

RC-цепи формирователя сигналов управления подключена к второму входу логическо10 го элемента И и к второму выводу резистора этого же формирователя сигналов управления, первые входы формирователей сигна,лов управления соединены соответственно с прямым и парафазным выходами управля15 ющего генератора, а вторые входы — с выходом цепи обратной связи.

1707611 лаГЛ

U ! !

КР ля !

Num 2

Составитель С. Ситко

Редактор Л. Граiилло Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н. Ревская

Заказ 26В Тираж Подписное

ВНИИП11 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Произвплственно издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101