Многоканальный преобразователь напряжения

 

Использование: контроль и регулирование выходных параметров блоков многоячейковых источников вторичного электропитания, в частности для выравнивания уровней выходного напряжения ячеек при их последовательном соединении. Для этого в каждый канал введены узел отрицательной обратной связи, включающий дополнительную обмотку, размещенную на магнитопроводе повышающего трансформатора, выпрямительный диод, первый резистор и конденсатор фильтра, а также формирующая цепь из второго резистора и одностороннего стабилитрона. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<51)5 Н 02 M 3/335

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4863864/07 (22) 04.09.90 (46) 30.04,93, Бюл, N. 16 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР (72) А.Н.Пусев, И.Н,Журавская, Л.Н.Мирошниченко и В.M.Ðÿáåíüêèé (56) Авторское свидетел ьство СССР

N 1293802, кл, Н 02 M 3/335, 1985, Авторское свидетельство СССР

¹ 1488774, кл. G 05 F 1/56, 1987. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике. Может быть использовано для регулирования выходных параметров блоков многоканальных источников вторичного электропитания, в частности, для выравнивания уровней выходного напряжения каналов npvi их последовательном соединении по выходу..

Цель изобретения — повышение устойчивости работы и надежности многоканальных источников питания с последовательным соединением выходов каналов.

Согласно изобретению, указанная цель достигается тем, что в многоканальном преобразователе напряжения, содержащем N последовательно соединенных по выходу каналов, выполненных на базе однотактных транзисторных преобразователей, каждый из которых содержит схему формирования импульсов управления, подключенную к ба. зо-эмиттерному переходу транзисторного

5Ц«, 1812602 А1 (57) Использование: контроль и регулирование выходных параметров блоков многоячейковых источников вторичного электропитания, в частности для выравнивания уровней выходного напряжения ячеек при их последовательном соединении. Для этого в каждый канал введены узел отрицательной обратной связи, включающий дополнительную обмотку, размещенную на магнитопроводе повышающего трансформатора, выпрямительный диод, первый резистор и конденсатор фильтра, а также формирующая цепь из второго резистора и одностороннего стабилитрона.

1 з,п.ф-лы, 1 ил. ключа, причем выход каждого канала подключен к первичной обмотке повышающего трансформатора, ко вторичной обмотке которого подключены выпрямитель и фильтр, в каждый канал введен узел отрицательной QQ обратной связи; включающий дополнительную обмотку, размещенную на магнитопроводе повышающего трансформатора и соединенную с выпрямительным диодом и первым резистором, параллельно которому подключен конденсатор фильтра, и формирующую цепь из параллельно соединенных второго резистора и одностороннего стаоилитрона, анодный вывод которого подклю- а чен к общей точке соединения конденсатора фильтра и резистора дополнительной обмотки, а катодный вывод. подключен к схеме формирования импульсов управления силовым ключом транзисторного преобразователя, и интегрирующую цепь из параллельно соединенных резистора и кон3

1812602 денсатора, одним концом подключенную к схеме формирования импульсов управления силовым ключом и катодному выводу стабилитрона, а второй вывод интегрирующей цепи заземлен, Иа чертеже представлена электрическая схема N-ro канала преобразователя, Схема формирования импульсов управления силовым ключом 1 канала, обведенная пунктиром, состоит из двух управляющих транзисторов 2 и 3, источника отпирающего напряжения 4, формирующей цепи из резистора 5 и диода 6 и источника запирающего напряжения 7, Транзистор 2 и-р-и типа и транзистор 3 р-и-р типа базами соединены между собой и общая точка соединения баз подключена к системе управления (СУ) источником питания и ко входам N-1-го и И+1-го каналов, Транзистор 2 коллектором подключен к полюсу источника 4 отпирающего напряжения, эмиттером соединен с эмиттером управляющего транзистора 3 и через токозадающий резистор 5 и формирующий диод

6, катодом подключенный к общей точке соединения эмиттера — с базой силового ключа 1, Коллектор транзистора 3 соединен с минусом источника 4 отпирающего напряжения (точка А). Первичная обмотка W1 трансформатора 8 подключена одним концом к коллектору силового ключа 1, а другим — к полюсу источника питания 9, . Силовая обмотка W2, к которой подключены однополупериодный выпрямитель на диоде

10 и емкость 11, соединенная последовательно с выходами N-.1-ro и N+1-го аналогичных каналов, включена встречно с первичной обмоткой W 1 и согласно с дополнительной обмоткой W3 (размещенной на магнитопроводе повышающего транзистора 8), соединенной с выпрямительным диодом 12, резистором 13 и параллельно включенный резистору 13 конденсатором фильтра 14, причем общая точка соединения диода 12, конденсатора 14 и резистора

13 подключена к эмиттеру силового ключа 1 и заземлена, К общей точке соединения фильтра 14 и резистора 13 дополнительной обмотки подключена формирующая цепь из параллельно соединенных резисторов 16 и одностороннего стабилитрона 17, причем анодный вывод стабилитрона подключен к общей точке соединения фильтра 14 и резистора 13, а к катодному выводу, соединенному с общей точкой А источников 4 и 7, подключена интегрирующая цепь, состоящая иэ параллельно соединенных резистора 18 и конденсатора 19, другие выводы которых заземлены.

Схема работает следующим образом.

При подаче управляющего сигнала от общей системы управления многоканальным преобразователем напряжения транзисторы 2 и 3 рассматриваемого канала пропускают импульсы постоянной скважности через силовой ключ 1 на первичную обмотку W 1 трансформатора 8, формируя на ней импульсное напряжение прямоугольной формы, которое, трансформируясь в.си"0 ловую обмотку W2, обеспечивает заряд конденсатора 11 через диод 10 до напряжения Uâых. Одновременно на выходе дополнительной обмотки W 3 трансформатора 8 формируется напряжение 0ых, являющееся частью от U Dbx. При случайном (неуправляемом) превышении Ua x, обусловленном перегревом элементов транзисторного пре. образователя и/или обмоток трансформатора и/или отклонением напряжения

20 источника питания канала, пропорционально возрастает U>b > и потенциал точки А увеличится. Тем самым, уменьшится токозадающая разность потенциалов (UomUsbix) и степень насыщения силового транзистора 1 уменьшится, что будет эквивалентно снижению скважности работы силового ключа данного канала относительно скважности, определяемой общей системой управления. Одновременно с этим возрастает разность потенциалов запира(0заа) 0 вых) силового ключа 1, что, в свою очередь, также снизит эквивалентную скважность, Следствием этого является уменьшение напряжения U<>i> на емкостной нагрузке 11 вторичной обмотки W2 трансформатора 8 до величины, равной выходному напряжению аналогичных каналов, последовательно соединенных выходами с данным.

Диод 6, подключенный параллельно токозадающему резистору 5, формирующему амплитуду тока 1 отп при отпирании силового ключа 1, в данном случае обеспечивает

45 формированное запирание силового ключа

1 за счет быстрого разряда выходной емкости управляющего р-и перехода данного ключа.

Для повышения устойчивости создан50 ной таким образом дифференциальной отрицательной ОС по напряжению используются формирующая цепь из параллельно соединенных резистора 16 и стабилитрона 17, обеспечивающих желаемую зону нечувствительности ОС, а также интегрирующая цепь из параллельно соединенных сопротивления 18 и конденсатора 19, увеличивающая жесткость внешней характеристики дополнительных источников питания 4 и 7 схемы формирования

1812602 управляющих импульсов силового ключа 1 канала.

Таким образом, в описываемом многоканальном преобразователе напряжения в каждом канале обеспечивают выравнивание выходных напряжений каналов между собой, что исключает выход каналов из строя из-за перекоса выходных напряжений и, тем самым, повышает устойчивость работы многоканального и реобразователя напряжения с последовательным соединением выходов. Поскольку описанная система является более простой по сравнению с традиционными для высоковольтных источников питания, то ее использование обуславливает повышение надежности работы устройств данного типа, Формула изобретения

1. Многоканальный преобразователь напряжения, содержащий N параллельно соединенных по входу и последовательно соединенных по выходу каналов, выполненных на базе однотактных транзисторных преобразователей, каждый из которых содержит схему формирования импульсов управления, подключенную к базоэмиттерному переходу транзисторного ключа, причем выход каждого канала подключен к первичной обмотке повышающего трансформатора, к вторичной обмотке которого подключены выпрямитель и фильтр, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения устойчивости в работе и надежности преоб5 разователя путем выравнивания напряжений, в каждый канал. введен узел отрицательной обратной связи, включающий дополнительную обмотку, размещен ную на магнитопроводе повышающего

10 трансформатора, соединенную с выпрямительным диодом и первым резистором, параллельно которому подключен конденсатор фильтра, одним выводом подключенный к эмиттеру транзисторного клю15 ча. и формирующую цепь из параллельно соединенных второго резистора и одностороннего стабилитрона, анодный выход которого подключен к общей точке соединения другого вывода конденсатора

20 фильтра и первого резистора, а катодный вывод — к базе транзисторного ключа.

2, Преобразователь напряжения по п.1. отличающийся тем, что в каждый узел отрицательной обратной связи введена ин25 тегрирующая цепь из параллельно соединенных третьего резистора и конденсатора, одним концом подключенная к базе транзисторного ключа и катодному выводу стабилитрона, а другим концом — к эмиттеру

ЗО транзисторного ключа.

1812602

Составитель А.Пусев

Техред М.Моргентэл

Корректор Т Ващкович

Редактор Т.Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1578 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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