Преобразователь напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз E. оветскнх

Соцмалистнчесимх

Республик (и>890530 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)3ooeoeoo 26.01.79 (21) 272973%4-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5I )M. Кл.

Н 02 М3/335 )пеударстаанный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621 316 . 722. 1 (088.8) публиковаио 15.12.-81. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 15 12 81

Влад. Ив..Хандогин и Вал, Ив. Хандогин (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источни:- кам питания, и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в постоянное в различных радиотехнических устр ойствах.

Известен преобразователь напряжения, содержащий автогенератор и преобразовательные ячейки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных усито лителя мощности, трансформатора, выпрямителя, фильтра, а управляющие входы усилителя мощности соединены с выходом автогенератора(1)

Однако этот преобразователь обла15 дает низкой надежностью при коротком замыкании л низким качеством выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является преобразователь напряжения, содержащий автогенератор и преобразовательные ячейки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных усилителя мощности., трансформатора с дополнительными управляющими обмотками, выпрямителя, фильтра, а управляющие вхо ды усилителей мошности соединены с вы-. ходом автогенератора 2

Недостатком пре сбразователя напряжения является низкая надежность и низкое качество выходного напряжения.

Uem из обретения — повышение надежности и качества выходного напряжения.

Поставленная цель достигается жм(( что в преобразователе напряжения, со держащем И преобразовательных ячеек, включенных по входу и выходу последовательно или параллельно, каждая из которых состоит из усилителя мощности с выходным трансформатором с дополнительными управляющими обмотками2 вьотрямителя с фильтром, а также блок запуска, выход которого соединен с управляющи ти входами первой преобразовательной ячейки, дополнительные управляющие обмотки каждой ячейки подключены к управляющим вхо дам последующей преобразовательной ячей3 8905 ки, кроме последней, управляющие обмотки которой соединены с управляющими входами, первой преобразовательной ячейки.

На фиг. 1 представ тена структурная схема преобразователя напряжения на

S. фиг. 2 - пульсация выходного напряжения преобразовательных ячеек.

Преобразователь напряжения содержит .блок запуска 1 и преобразовательные

:ячейки 2, 3, 4,..., И, каждая из кото- 10 рых содержит усилитель мощности 5, выходной трансформатор 6 с дополнительны:— ми управляющими обмотками 7, выпрямитель 8 с фильтром 9, причем управляющие входы первой преобразовательной 15 ячейки 2 соединены.с выходом блока запуска 1 и дополнительными управляющими обмотками 7 последней преобразовательной ячейки, а дополнительные управляющие обмотки каждой ячейки подкпЬчены к управляющим входам последующей пре образовательной ячейки.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

При подключении преобразователя напряжения к источнику постоянного напря жения блок запуска 1 вырабатывает стартовый импульс, открывающий один из ключей усилителя мощности 5, преобразовательной ячейки 2. На дополнительных управляющих обмотках 7 трансформатора 6 преобразовательной ячейки 2 наводится напряжение, открывающее один из ключей усилителя мошности 5 преобразовательной ячейки 3 и т. д. до последней преобразовательной ячейки, Управляющее

35 напряжение с дополнительных управляющих обмоток 7 трансформатора 6 преобразовательной ячейки 4 поступает на ключи усилителя мощности 5 преобразователь40 ной ячейки 2 таким образом, что открывает ранее закрытый ключ и закрываетоткрытый (это достигается выбором фаз.нос ги дополнительных управляющих обмо ток 7 трансформатора 6 преобразовательной ячейки 4), В дальйейшем запускающий, 45 импульс дпя фукционирования устройства не нужен.

Иэ-за неидеальности фронтов выходного напряжения, инерционности ключей уси«50 лителя мощности и диодов выпрямителя, пульсации напряжения на выходе фильтра имеют вид, показанный на фиг. 2.

Управляющее напряжение на вход усилителя мощности 5, преобразовательной ячей-55 ки 3 поступает с задержкой относительно напряжения стартового импульса блока запуска 1 на величину В = (,у,. +Ч."т, 3О

rAe C>, Т; - время задержки сигнала при прохождении через усилитель мошнооти 5 преобразовательной ячейки 2 и траноформатора 6.

В результате этого провалы напряжения (пульсации) фильтра 9 преобразова- . тельной ячейки 3 сдвигаются на оси времени на величину 3 (см, фиг. 2 02).

Аналогичн.о провалы напряжения на выходе фильтра 9 следующей преобразовательной ячейки сдвигаются по оси времени на величину относительно провалов напряжения на выходе фильтра 9 преобразовательной ячейки 3 и на величину 2 Г относ.. тельно провалов напряжения на выходе фильтра 9, преобразовательной ячейки 2 и т. д. до по ледней преобразовательной ячейки. С выхода дополнительных управляющих обмоток 7 трансформатора 6 пооледней преобразовательной ячейки на управляющие выходы усилителя мощности 5 преобразовательной ячейки 2 поступает импульс, сдвинутый,по оси времени относительно стартового импульса блока запуска. 1 ня величину

Г=И(у гдето-:общее число преобразовательных ячеек.

Частота коммутации преобразователя напряжения определяется как

Т Ы;

При коротком замыкании на выходе устройства напряжения на дополнительных управляющих обмотках 7 трансформато"» ра 6 уменьшается, ключи усилителей мощности 5 выходят иэ режима насыщения, еще более уменьшая напряжение на дополнительных управляющих обмотках 7 трансформаторов 6, Зтот процесс продопжаеъся до тех пор, пока устройство не прекратит свои колебания. При снятии корот кого замыкания на выходе устройства очередной стартовый импульс блока .запуска 1 возобновляет работу устройства.

Усилитель мощности 5 может быть выполнен по любой из известных схем. При использовании двухтактных усилителей мощности дополнительная управляющая обмотка 7 может быть одна, при этом управляющие переходы ключей усилителя мошности шунтируются диодами (для наиболее распространенных двухтактных усилителей мощности дополнительная обмотка 7 выполняется со средней точкой).

5 89 для полумостовых и мостовых усилителей мощности количество дополнитель-+ ных управляющих обмоток 7 определяеъся: .количеством ключей в усилителе мощности, Использование изобретения позволит сократить ремонтные, регламентные работы эа счет повышения надежности и устранить выходы иэ строя транзисторов усилителей мощности преобразовательных ячеек, а также уменьшить массу и габариты филь1рующих элементов, улучшить качество выходного напряжения и форму потребляемого тока.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения содержащий И преобразовательных ячеек, включенных по входу и выходу посттадовательно или параллельно, каждая иэ которых состоит иэ усилителя мощности с выход0530 ным трансформатором с дополнительными управляющими обмотками, выпрямителя с фильтром, а также блок за усжа, выход которого соединен с управпяющими вхоф дами первой преобразовательной ячейки, отличающийся тем, что, с цепью повышения надежности и качества выходкого напряжения, дополнительные управляющие обмотки каждой яюйки trop

16 ключены к управляющим иходам последующей преобразовательной .ячейки, кроьв последней, управляющие обмотки которой соединены с управляющими входами первой преобразовательной ячейки.

15 Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Ромаш Э.М. транзисторные преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. M., Энергия °

1975, с. 141.

2. Моин В.С. и др. Стабилизирован ные транзисторные преобразователи, М., «Энергия, 1972, с. 442, рис. 11-9д.

890530

Составитель И. Никитин

Редактор Н. Ромжа Техред A «Корректор М. Йемчик

Заказ 11022/85 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, P окая наб., д. 4fS

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4