Способ управления выходным постоянным напряжением полумостового преобразователя напряжения и устройство для его осуществления

 

Использование: вторичные источники электропитания. Способ управления выходным напряжением источника питания с полумостовым импульсным преобразователем заключается в периодическом и попеременном изменении проводимостей ключей в плечах полумостового преобразователя, при этом дополнительно изменяют относительную длительность проводимостей ключей при условии отсутствия пауз между ними. Устройство для реализации указанного способа содержит лолумостовой преобразователь 1 с выходным трансформатором 2, выпрямитель 3, фильтр 4 и источник 5 запирающего напряжения с устройством 6 для регулирования его величины. Регулирование обеспечивается за счет принудительного включения запирающего источника к управляющему входу одного транзисторного ключа 12.2 с. и 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

„„ Ц„„1827047 АЗ союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)ю Н 02 М 3/337

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

К ПАТЕНТУ (21) 5017826/07 (22) 23.12.91 (46) 07.07.93. Бюл. N 25 (76) М.Д.Хочанский и В.В.Ларкин (56) Сборник/Под ред.Ю.И.Конева 3TsA, M.

Радио и связь, 1981, с.42-47, Авторское свидетельство СССР

М 813617, кл. Н 02 M 3/335, 1979. лумостовым импульсным преобразователем заключается в периодическом и попеременном изменении проводимостей ключей в плечах полумостового преобразователя, при этом дополнительно изменяют относи-, тельную длительность проводимостей ключей при условии отсутствия пауз между ними. Устройство для реализации указанного способа содержит полумостовой йреобразоеатель 1 с выходным трансформатором

2, выпрямитель 3, фильтр 4 и источник 5 запирающего напряжения с устройством 6 для регулирования его величины, Регулирование обеспечивается за счет принудительного включения запирающего источника к управляющему входу одного транзисторного. ключа 12. 2 с. и 1 э.п.ф-лы, 3 ил. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫХОДНЫМ

ПОСТОЯННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ ПОЛУМОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: вторичные источники электропитания. Способ управления выходным напряжением источника питания с по(ГОСПАТЕНТ СССР) г-",;Ы 063Я0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ""-" " " """""" "

1827047

Изобретение относится к электротехнике.и может быть использовано для построения вторичных источников электропитания устройств автоматики, вычислительной техники и сВязи. 5

Способ управления выходным постоянным напряжением с полумостовым преоб,разователем заключается в периодическом . и попеременном изменении проводимостей ключей в плечах полумостового преобразо- 10 . вателя, изменяют относительную длительность проводимостей указанных ключей при отсутствии пауз между ними, Устройство для управления выходным постоянным напряжением полумостового преобразователя, содержащее полумостовой преобразователь с двумя транзисторными ключами двумя конденсаторами и выходным трансформатором, выпрямитель и фильтр с-первичной, вторичной и дополнительной обмотками, вторичная 20 обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам преобразователя, источник запирающего напряжения, блок регулирования выходного напряжения, входом подключенныЙ к вы- 25 . ходным выводам и включающий в себя схему сравнения с источником опорного напряжения, регулирующий трансформатор, управляющий трансформатор, первичная обмотка которого подключена ко входу до- 30 полнительного выпрямителя, выходом подключенный к управляющему транзистору, и коммутиру1ощий трансформатор, пер вичная обмотка которого подключена параллельно первичной обмотке выходного

35 трансформатора, а каждая вторичная обмотка соответственно — к управляющим входам. транзисторных ключей, источник запирающего напряжения выполнен в ьиде цепи, встречно — последовательно соединенных через диод вторичной обмотки уп- 40 равляющего трансформатора и дополнительной обмотки выходного трансформатора, и подключен к управляющему входу второго транзисторного ключа, кроме того введена другая дополнительная обмот- 45 ка выходного трансформатора, выключенная между одним из входных выводов преобразователя и силовым выводом прилежащего к ней транзисторного ключа.

Отличительными признаками способа 50 является то. что для управления выходным напряжением осуществляют изменение относительной длительности проводимостей ключей преобразователя при отсутствии па 1J 3 между ними. 55

Отличительными признаками предложенного устройства являются запирающий источник напряжения с устройством для его регулирования и дополнительная обмотка силового трансформатора, а также взаимосвязи указанных элементов и устройств . между собой и другими элементами предложенного устройства.

На фиг.1 — принципиальная электрическая схема варианта устройства для случая стабилизации выходного напряжения; на фиг.2 — диаграмма токов и выходных напряжений в полумостовом преобразователе при изменении относительной деятельности (у) проводимостей ключей преобразователя; на фиг 3 — регулировочные характеристики устройства, Устройство управления выходным напряжением источника питания содержит полумостовой преобразователь 1 с выходным трансформатором 2, выпрямитель 3, фильтр 4 и источник 5 запирающего напряжения с блоком 6 для регулирования его величины. Трансформатор 2 преобразователя 1 имеет вторичную обмотку 7 для подключения к выпрямителю 3 и другую дополнительную обмотку 8 для улучшения регулировочной характеристики устройства, В качестве источника 5 запирающего напряжения используют первую дополнительную обмотку трансформатора 2. Кроме того, полумостовой импульсный преобразователь 1, выполненный по известной схеме, содержит. конденсаторы 9, 10, первый 11 и второй 12 ключи на транзисторах, коммутирующий трансформатор 13 и резисторы 14, 15, 16, Устройство 6 регулирования величины напряжения источника 5 содержит управляющий трансфоратор 17, дополнительный выпрямитель 18, регулирующий транзистор 19, схема сравнения 20, диод 21 резисторы и 22 и 23.

Резисторы 14-15, 22, 23 обеспечивают правильный режим работы активных элементов устройств и не несут функциональной нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Постоянное (или выпрямленное сетевое напря>кение) подается на вход полумостового преобразователя 1 и далее с его выхода (напряжение U1) через силовой ненасыщающий выходной трансформатор 2, выпрямитель 3 и фильтр 4 поступает в нагрузку.

Частота коммутации ключей 11, 12 преобразователя определяетея параметрами коммутирующего насыщающего трансформатора

13 (практически выбирается в пределах 3050 кГц).

Для изменения величины выходного напряжения Овых необходимо изменить относительную длительность проводимостей ключей 11, 12. Это достигается изменением

1827047

15. двух конденсаторах, выходном трансформа.торе с первичной, вторичной и дополнитель20

40

45 величины запирающего напряжения с дополнительной обмотки 5 трансформатора, поступающего через диод 21 на базу транзистора ключа 12. Изменение величины от- . рицательного напряжения в момент открытого состояния указанного транзистора приводит к изменению длительности его открытого состояния (время прохождения через него тока (И2) (фиг.3), автоматически влияя при этом через коммутирующий трансформатор 13 и на длительность открытого состояния транзистора ключа 11 в следующем полупериоде (коммутирующий трансформатор 13 работает по полной петле намагничивания), т.е. время прохождения тока i11 через ключ 1 (фиг.3). Величина запирающего напряжения, поступающего . на базу транзистора ключа 12, определяется величиной приведенного сопротивления . вторичной обмотки к первичной управляющего трансформатора 17. Его изменение осуществляется путем изменения активного сопротивления вторичной цепи трансформатора 17 эа счет изменения проводимости транзистора 19. Последняя изменяется в за- 2 висимости от величины напряжения, подаваемого на базу регулирующего транзистора 19.

В режиме стабилизации выходного напряжения, с выхода напряжения, с выхода схемы сравнения 20 на управляющий вход транзистора 19 поступает напряжение рассогласования между величиной выходного напряжения 08 х и заданным опорным напряжением 0». 3

В режиме регулирования выходного напряжения на базу транзистора подается напряжение, в функции от которого хотели бы иметь 0вых, т.e. 0вых = f у (UY), При изменении отношения числа витков дополнительной обмотки 8. к числу витков вторичной обмотки 7 трансформатор 2 изменяется характер зависимости 0вцх оту (фиг. 3), наличие обмотки 8 позволяет выбрать наилучшую регулировачную характеристику устройства.

Формула изобретения

1. Способ управления выходным постоянным напряжением полумостового преобразователя напряжения, заключающийся в попеременном изменении проводимостей ключей в плечах полумаставого преобразователя, отличающийся тем, что дополнительно изменяют относительную длител ь ность и ровадимостей указан н ых ключей при условии отсутствия пауз между ними.

Г

2. Ус ройство для управления выходным постоянным напряжением палумостового преобразователя напряжения, содержащее полумостовой инвертор, выполненный на двух транзисторных ключах, ной обмотками, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам преабразавателя, источник запирающего напряжения, блок регулирования выходного напряжения, входом подключенный к выходным выводам, и включающий в себя схему сравнения с источником опорного напряжения, регулирующий транзистор, управляющий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входу дополнительного выпрямителя, выходам подключенный к управляющему входу регулирующего транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что введены диод и коммутирующий трансформатор, первичная обмотка которого подключена параллельно первичной обмотке выходного трансформатора, а каждая вторичная обмотка соответственно — к управляющим входам транзисторных ключей, источник запирающего напряжения выполнен в виде цепи, встречно последовательно соединенных через диод вторичной обмотки управляющего трансформатора и дополнительной обмотки выходного трансформатора, и подключен к управляющему входу второго транзисторного ключа.

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что введена другая дополнительная обмотка выходного трансформатора, включенкая между одним из входных выводов преобразователя и силовым выводам прилежащего к ней транзисторного ключа.

1827047

05 Диг. 5

Составитель Н. Цишевская

Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор M.Андрусенко

Заказ 2333 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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