Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1985 года по МПК H02M3/335 

. 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных электро- и радиоустройств.

Цель изобретения - повышение надещюсти функционирования преобразователя путем исключения перегрузок по току транзисторов инвертора, перерегулирования выходного напряжени .при включении и отключении входного напряжения.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя.

Преобразователь постоянного напряжения состоит из выпрямителя 1 с фильтром 2, подключенного к сети, выход пьгирямнтеля соединен с транзисторным инвертором 3, которьй через разделительный трансформатор соединен с выпрямителем 4 и фильтром 5. Выход фильтра 5 подключен к резисторному делителю 6, средняя точка которого соединена с одним из входов усилителя 7 постоянного тока второй вход усилителя постоянного тока соединен с выходом источника эталонного, напряжения 8. Выход усилителя 7 постоянного тока подключен к одному из входов компаратора 9, другой вход компаратора соединен с выходом генератора пилообразного напряжения 10, вход которого соединен с выходом задающего генератора 11. Выход компаратора соединен с входом формирователя импульсов 12, выход которого соединен с входом транзисторного инвертора 3.. К сети подключен разделительньй трансформатор 13, к вторичной обмртк.е которог подключен выпрямитель. 14 с блоком стабилизированного питания 15, напряжение питания которого подаемся на блоки 7-12 и 16. К выходу усилителя 7 постоянного тока подключен узел 16 плавного пуска, состоящий и транзистора 17, коллектор котррого соединен с выходом блока 7, а базас резистором 18, другой вывод которого соединен с катодом диода 19, анод которого соединен с: первым входом узла плавного пуска и катодом диода 20, анод которого соединен с эмиттером транзистора 17 и анодом диода 21, катод которого соединен С одной из обкладок конденсатора 22 и анодом диода 23, катод которогр соединен с катодом диода 19, другая обкладка конденсатора соединена

662

с вторым входом узла пуска, причем оба входа последнего соединены с выходами блока стабилизированного питания 15. ,

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом.

Выпрямитель 1 преобразует пере,менное напряжение сети в постоянное, с выхода фильтра сглаженное напряжение поступает на транзисторный инвертор 3, где преобразуется в переменное напряжение прямоугольной формы повышенной частоты, которое через разделительный трансформатор поступает на выпрямитель 4 и сглаживается фильтром 5.. С выхода фильтра 5 напряжение подается на резисторный делитель 6, с выхода которого напряжение обратной связи поступает на

инвертирующий вход усилителя 7 постоянного тока. Неинвертирующий вход усилителя 7 подключен к источнику эталонного напряжения. В.. С выхода усилителя 7 напряжение поступает на

один из входов компаратора 9, где

сравнивается с пилообразным напряжением генератора 10, который запускается импульсами задающего генератора 11, представляющего собой блокинггенератор

Формирователь импульсов 12 образует из импульсного напряжения компаратора 9 две импульсные последовательности, необходимые для управления транзисторами инвертора 3, гапьванически развязанные от сети, для питания узлов широтио-импульсного модулятора служит трансформатор 13 с выпрямителем 14 и-стабилизатор 15.

Транзистор 17 узла плавного пуска 16 в момент включения питания открыт током заряда конденсатора 22 через диод 23, резистор 18, переход базаэмиттер транзистора 17, диод 20 и

шунтирует выход усилителя 7 широтноимпульсного модулятора, что определяет минимальную длительность импульсов управления на выходе формирователя импульсов 12 и, следовательно,

минимальный ток через транзисторы инвертора 3. По мере заряда конденсатора 22 транзистор 17 закрывается и напряжение на выходе усилителя 7 увеличивается, соответственно увеличивается и длительность импульсов управления на выходе формирователя импульсов 12 вплоть до выхода источ-, ника питания на режим. Постоянная . ; времени заряда конденсатора 22, оп.ределяемая резистором 18 и конденсатором 22 должна быть больше наибольшей постоянной времени выходного фильтра 5, входного фильтра 2 или фильтра выпрямителя 14. После заряда конденсатора 22 транзистор 17 закрывается и узел плавного пуска на режим работы источника не влияет. При отключении входного напряже ния, в результате различия постоянны времени выходного фильтра 5, входного 2 и фильтра вьтря1 мтеля 14, а так же переходньгк процессов в усилителе 7 широтно-импульсного модулятора происходит увеличение длительности открытого состояния транзисторов ин16 вертора 3, при этом амплитуда открываюпщх импульсов недостаточна для нacьш eния, что может приводить к перегрузкам транзисторов и перерегу-лированию выходного напряжения источника. Транзистор 17 узла плавного пуска 16 -при выключении источника открывается током разряда конденсатора 22 через диод 21, переход эмиттер - база транзистора 17, резистор 18, диод 19 и шунтирует выход усилителя 7, что уменьшает длительность импульсов на выходе фopмиpoвaтeJ;IЯ импульсов 12, ток транзисторов инвертора 3 и напряжение на выходе фильтра 5.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий выпрямитель с фильтром, выходом соединенный со стабилизированным блоком питания, транзисторный инвертор, входом соединенный с выходом широтно-импульсного модулятора, а выходом через выходной трансф.орматор с выпря мителем и фильтром соединен с одним из входов широтно-импульсного модулятора, к другому входу которого подключен выход задающего генератора, к выходу усилителя постоянного тока шйротно-импульсного модулятора подключен узел плавного пуска, содержащий резистор, конденсатор, диод и транзистор, коллектор которого соединен с выходом узла плавного пуска, а база через резистор соединена с катодом диода, анод которого соединен с первым входом узла плавного пуска, одна из обкладок конденсатора - с вторым входом узла плавного пуска, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования источника питания путем исключения перегрузок по току транзисторов транзисторного инвертора, перерегулирования выходного напряжения при включении и выключении входного напряжения, в узел плавного пусi ка введены дополнительно три диода, (Л катод одного из которых соединен с первым входом узла плавного пуска, анод - с эмиттером транзистора и анодом второго диода, катод которого д соединен с другой обкладкой конденсатора и анодом третьего диода, катод которого соединен с катодом имеющегося диода, причем первый и второй вз4оды узла плавного пуска подсоединены к выходам стабилизированного блока питания.