Стабилизированный конвертор

 

О П И С А Н И Е (1!)630720

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.09.76 (21) 2403241/24-07 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет (51) М Клз

Н 02М 3/335

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.10.78. Бюллетень ЛЪ 40 (53) УДК 621.314.57 (088.8) ло делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 25.09.78 (72) Авторы изобретения В. В. Авдеев, В. Б. Иоффе, А, П. Пакидов и В, Ф. Худяков (71) Заявитель Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) СТАБИЛ ИЗИ РОВАН Н Ы Й КОН BEPTOP

КПД.

Изобретение относится к области преобразовательной техники, а именно к преобразователям, выполненным на полупроводниковых приборах с управляющим электродом, и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, а также в устройствах управляемых электропроводов и автоматики.

Известен стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, выполненный на двух транзисторных двухтактных усилителях мощности с выходным напряжением, равным сумме выходных напряжений каждого усилителя. Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет фазового сдвига между напряжениями усилителей мощности по цепи обратной связи.

Недостатками данного устройства являются сложность систсмы рсгулировапия и невысокий КПД.

Известен статический преобразователь постоянного напряжения, выполненный на двух транзисторных инвсрторах, с выходным напряжением, равным сумме выходных напряжений инверторов. Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет измснспия фазового сдвига между напряжениями инверторов при помощи фазосдвигающего устройства в цепи общей отрицательной обратной связи. К недостаткам 30 устройства также следует отнести его сложность, обусловленную необходимостью применения специального фазосдвигающего устройства, и низкий КПД.

Наиболее близким техническим решением к изобретению являстся преобразователь постоянного напряжения в постоянное. Устройство содержит ведущий и всдомьш двухтактпые транзисторные пнверторы с выходными трансформаторами. Синхронизирующпе обмотки трансформатора ведущего инвсртора и обмотки положительной обратной связи трансформатора ведомого инвертора подключены параллельно управляющим переходам транзисторов ведомого инвсртора через разделяющие диоды, а выходные обмотки трщгсформаторов соединсПЫ 113/II:I, IC. 11>IIO П СВЯЗаНЫ С ВЫХОД1!ЫМИ выводами преобразователя через выпрямиTC. I> II фи.11>ТР.

Недостатком устройства является низкая стабильность выходного напряжения. Причем для повышения стабильности выходного напряжения преобразователь необходимо охватить цепью общей отрицательной обратной связ!I, содержащс!! дополнитсл1>ный регулятор н датчик рассогласования, что усложняет преобразователь и снижает

630720

Целью изобретения является упрощение устройства стабилизации конвертора и повышение КПД за счет исключения потерь мощности в цепях регулирования. 11оставленная цель достигается тем, что в конверторе синхронизирующие обмотки и обмотки поло?кительной обратной связи, а так?кс выходные обмотки трансформаторов соединены попарно-последовательно. 11оследовательность соединении обмоток выполнена везде одинаковой. 1 àêîé конвертор позволяет получить стабильное выходное напря?кение оез значительного усложнения схемы, т. с. без дополнительного регулятора и датчика рассогласования, а также без общей отрицательной обратной связи и повысить К11Д устройства.

На фиг. 1 представлена схема конвертора; на фиг. 2 — диаграммы напряжений на эл ем ент ах схем ы.

Конвертор содержит задающий генератор 1, ведущий 2 и ведомый 3 инвсрторы, выполненные соответственно на трансформаторах 4, 5 с выходными обмотками 1?, i, а такжс выпрямитель 8, сглаживающий фильтр 9, сипхронизирующие обмотки 10, 11 трансформатора 4 и обмотки положительной обратной связи 12, 13 трансформатора 5. Выходные обмотки б, 7 соединены последовательно и связаны через выпрямитель 8 и фильтр 9 с выходом конвертора, Синхронизирующис обмотки 10 (! 1) соединены с обмотками положительной обратной связи 12 (13) в той же последовательности, что и выходные обмотки 6, i, и включены в цепь управляющего перехода соответствующего тр анзистор а и ивер тор а 3.

Ведущии инвертор 2 выраоатываст переменное напряжение прямоугольной формы, которое через синхронизирующис оомотки

10, ll поступает на управляющие переходы транзисторов ведомого инвертора 3 и синхронизирует их переключение. Выходное напря?кение ведомого инвертора 3 отстает по фазе от напряжения ведущего ипвертора

2 на время, необходимое для естественной коммутации транзисторов, что обусловлено последовательным включением синхронизирующих обмоток 10, 11 и обмоток положительной обратной связи 12, 13. Выходное напряжение конвертора получается в результате суммирования вы.,одных напряжений трансформаторов 4, 5 выпрямлсния и сглаживания.

15 0

На фиг. 2,а показано напряжение на выходе ведущего инвертора; на фиг. 2,б— то жс на выходе ведомого инвертора; на фиг. З,в — то же на выходе выпрямителя, Как следует из фиг. 2,в, среднее значение «ыпрямленного папряж(ния, получен«ос IIoc;Ic сглаживания фильтром 9, за«исит от времени коммутации /,, транзисторов ведомого HHBepropa 3. Характер этой зависимости при указанном соединении обмоток трансформаторов 4, 5 такой, что при изменении тока нагрузки происходит изменение времени коммутации, Вслсдствиc измpí«íIIÿ рс?кимов насыщения If рассасывания избыточного заряда в базах транзисторов ведомого инвсртора, и cpe;IIIce значение выпрямленного напря?кения остастся неизменным. При изменении питающего напряжения время коммутации изменяется вследствие изменения величины базовых токов транзисторов ведомого инвертора, что также приводит к компенсации изменения напряжения на выходе конвертора.

Основным преимущество?г конвертора является простота схемы, а также высокий

КПД при хорошей стабильности выходного напряжения. Экспериментальная проверка данного устройства, выполненного на выходную мощность 810 Вт с частотой преобразования 50 кГц показала, что нестабильность выходного напряжения нс превышает

0,08 по напряжению питания и 0,03 В/Л по току нагрузки при КПД 85%.

Формул а изобретения

Стабилизированный конвертор, содержащий ведущий и ведомый двухтактные инвсрторы с выходными трансформаторами, синхронизирующие обмотки трансформатора всдущсго инвертора и обмотки положитсльпой обратной связи трансформатора ведомого инвертора связаны с управляющими переходами транзисторов ведомого инвертора, а выходные обмотки трансформаторов связаны с выходными выводами конвертора через выпрямитель и фильтр, отличаюшийся тем, что, с целью упрощения его конструкции и повышения КПД, син. ронизируинцис обмотки и обмотки положительной обратной сьязи, а также и выходные об IoTKH трансформаторо«соединены 110IIBp

IIo-нослсдо«атсльно, нри этом нослсдоват«льность со«дин«ний обмоток одинакова, 630720

Рог. 1

Риг. 2

Составитель И. Никитин

Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Тарасова

Редактор В. Левятов

Заказ 1901/7 Изд ¹ 698 Тираж 850 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2