Преобразователь постоянного напряжения в постоянное
ОПИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Соез Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 14.1.1969 (№ 1301934/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 26.1.1970. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 25.UI.1970
Кл. 21&, 25
МПК Н 02m 3/10
УД К 621.314.12 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
ABTOP6I изобретения
Ю. В. Борзяк, А. В, Дасюк, В. Е. Луценко, В. Р. Пивоваров, В. П. Рубцов и В. К. Цаценкин
Заявитель
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
В ПОСТОЯ Н НОЕ
Известные преобразователи постоянного напряжения в постоянное, содержащие мультивибратор на транзисторах, шунтированных встречными диодами, с трансформатором, имеющим комплект коллекторных и базовых обмоток, не обеспечивают обмен энергией между электрически несвязанными источниками постоянного тока и не могут быть использованы, например, для блоков управления шаговыми двигателями, требующих рекуперации энергии, накопленной электромагнитным полем коммутируемых обмоток.
Введение в предлагаемом преобразователе дополнительных мультивибраторов, подключенных к своим источникам питания, с трансформаторами, коллекторные и базовые обмотки которых расположены на сердечнике трансформатора основного мультивибратора, обеспечивает обмен энергией между электрически несвязанными источниками постоянного тока и позволяет, например, в блоках управления шаговыми двигателями рекуперировать энергию, запасенную электромагнитным полем коммутируемых обмоток двигателей, повысив, тем самым, к.п.д. шагового привода и упростив устройство в целом.
На чертеже приведена схема включения предлагаемого преобразователя в блок управления шаговым двигателем.
Устройство включает в себя основной мультивибратор 1, подключенный к источнику тока и содержащий транзисторы 2 и 8, шунтированные встре шыми диодами 4 и 5, и трансформатор с коллекторными 6 и базовыми 7 обмотками. В цепь базовых обмоток 7 включен ограничивающий резистор 8.
Дополнительный мультивибратор 9, аналогичен основному, а коллекторные и базовые
10 обмотки трансформаторов оооНх мультивибраторов расположены на одном общем сердечнике 10.
Дополнительный мультивибратор 9 соединен с усилителем мощности блока управления
15 шаговым двигателем. На схеме изображен один канал усилителя, включающий в себя транзистор 11, обмотку 12 шагового двигателя и разделительный диод 13, при помощи которого обмотка 12 двигателя нодклю кается
20 к дополнительному мультивпбратору 9.
Принцип действия мультивибратора 1 состоит в следующем. Предположим, что открыт транзистор 2 и к коллекторной обмотке 6, соединенной с ним, приложено полное напря25 жение источника питания э.д.с., наводимая в базовых обмотках 7, поддерживает открытым транзистор 2 и закрытым — тр" íçèñòîð 8. Такое состояние транзисторов будет сохраняться до тех пор, пока индукция в сердечнике 10 не
30 достигнет насыщения, что приведет к возрас262237
15
35 танию коллекторного тока, уменьшению э.д.с. в базовых обмотках и нарушению условия насыщения транзистора 2. Запирание транзистора 2 вызовет изменение полярности э.д.с. в базовых обмотках 7 и ускорение процесса запирания транзистора 2 и открывания транзистора 8.
Далее процесс переключения транзисторов повторяется. Резистор 8 ограничивает базовый ток транзисторов. Если транзистор 11 усилителя мощности находится в открытом состоянии, то электромагнитная энергия обмотки 12 к дополнительному мультивибратору 9 не поступает и он работает как выпрямитель, создавая на диоде 18 отрицательное напряжение, .превышающее напряжение U источника питания. Транзисторы дополнительного мультивибратора 9 переключаются синхронно с транзисторами основного мультивибратора 1, однако влияния на выпрямительный режим, осуществляемый встречными диодами, iHQ оказывают,;поскольку открытый транзистор шунтирует проводящий диод, а непроводящий диод шунтируется закрытым транзистором. Тем не менее транзисторы дополнительного мультивибратора всегда готовы к раооте в и нверторном режиме. Указанный режим будет иметь место при отключении тра нзистора 11 усилителя мощности, когда выделится энергия, запасенная элекгромагнитньгм полем обмотки
12 двигателя. Напряжение на диоде 13 станет больше BbIïðÿìëåííîãý (получаемого с дополнительного мультивибратора) на величину паден ия напряжения в открытых транзисторах и сопротивлениях коллекторных* обмоток трансформаторов, вследствие чего дополнительный мультивибратор 9 будет работать в инверторном режиме, а основной — в выпрямительном. Энергия, занесенная в электромагнитном поле обмогок 12 шагового дв игателя, будет рекуперирова на обратно в источ ник питания. Описанный ранее режим переключения транзисторов обоих мультивибраторов при этом не нарушается.
Принцип действия преобразователя не изменится, если основной и дополн|ительный мультивибраторы подключены к различным независимым источникам постоянного тока.
В этом случае преобразователь позволяет передавать энергию из одного источника питания в другой и обратно.
Преобразователь может работать с тремя и более источниками питания, электрически связанными или несвязанными между собой и имеющими в общем случае различные уровни напряжения. При этом он должен иметь три или более мультивибраторов, обмотки трансформаторов которых расположены на одном общем сердечнике. Принцип работы такого преобразователя ничем не отличается от описанного ранее.
Предмет изобретен ия
Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, на пример, для блоков управления шаговыми электродвигателями, содержащий мультивибратор с трансформатором, имеющим комплект силовых и управляющих обмоток, отличающийся тем, что, с целью обмена энергией между электрически несвязанными источниками постоянного тока, в нем установлены дополнительные мультивибраторы, подключенные к своим источникам питания, с трансформаторами, силовые и управляющие обмотки которых расположены на сердечнике трансформатора основного мультивибратора.
262237
Составитель 3. Горник
Тсхред Л. Я. Левина
Корректор Л. И. Гаврилова
Редактор Э. Рубан
Типография, пр. Сапунова. 2
Заказ 1609!2 Тираж 500 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва Я(-35, Раушская наб., д, 4/5
