Преобразователь постоянного напряжения в ток Советский патент 1986 года по МПК H02M3/335 

. 1

Изобретение относится.к электротехнике и может быть использовано, в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. .

Целью изобретения является повыше- ние надежности преобразования постоянного напряжения путем ограничения тока коллектора транзисторов, а также выравнивание токов коллекторов транзисторов при их параллельном включении.

На чертеже представлена схема . устройства.

Преобразователь постоянного напряжения и ток содержит двухтактный инвертор на транзисторах 1 и 2 и трансформаторе 3, дроссель 4 насьпцения, имеющий сердечники 5 и 6 с рабочими обмотками 7 и 8, обмотками 9 и 10 управления, а также дополнительными обмотками П и 12. Рабочие обмотки 7 и 8 дросселя 4 насыщения включены между трансформатором 3 и согласующим трансформатором 13, который соединен с вьтрямителем 14, фильтром 15 и нагрузкой 16,.в цепи которой включен резистивный датчик 17 тока, который соединен с блоком 18 управления, которьй содержит .дифференциальный усилитель 19, схему 20 сравнения, которая .соединена с эталонным источником 21. Дифференциальный усилитель 19 выполняется на базе операционного усилителя. Дифференциальный усилитель 19 соединен с транзис- тором 22 схемы 20 сравнения, Тран- .зистор 22 включен последовательно с обмотками 9 и 10 управления дроссе- Ля насыщения, линейным дросселем 23 и и источником 24, Коллектор транзис- }тора 22 через стабилитрон 25 соединен с источником 24. Эмиттеры транзисторов 2 инвертора соединены с источником 26,

Преобразователь постоянного напряжения в ток работает следующим образом.

При подаче напряжения питания от источников .21, 24 и 26 пусть транзистор 1. открьшается, а транзистор 2 закрывается, сердечники 5 и 6 дросселя 4 насыщения начинают перемагни- чиваться. Сердечники 5 выходят из. режима насыщения, а сердечник 6 на- /рыщается. При этом рабочая 7 и допол- Йительная 11 обмотки сердечника 5 работают параллельно,.осуществляя

49666

1режим преобразования источника напряжения в источник тока. Ток, протекающий через обмотку 8, вводит сердечник 6 в режим насьщ5ения, Пре5 образованное напряжение трансформируется согласующим трансформатором 13, выпрямляется выпрямителем 14, фильтруется фильтром 5 и поступает в нагрузку 16. Изменения тока на10 грузки.16 отслеживается обратной связью, состоящей из датчика 17 ток и блока управления. Линейный дроссель 23 служит для обеспечения вы-/ нужденного режима намагничивания I

15 дросселя 4 насьпцения.; Стабилитрон 25 ограничивает пульсации по напряжению трансформируемые в обмотки 9 и 10 ;дросселя 4 насыщения. Опорный источник 24 определяет максимальньш ток

20 нагрузки. Изменение напряжения эталонного источника 21 позволяет регулировать ток в нагрузке 16.

При запирании транзистора 1 и отпирании транзистора 2 процессы по то25 ряются, только теперь сердечник 5 на- сыщается, а сердечник 6 выходит из ; ; режима насьпцения.

В случае возникновения перегрузоч- ных режимов э цепях обоих транзисто.- ров I и 2 инвертора или в цепи.транзистора 1 или 2, ток, протекающий через допрлнительные обмотки 11 и 12 сердечников 5 и 6 дросселя 4 насыщения, создает магнитные потоки, направленные встречно потокам, сбздава 5 емым обмотками 9 и 10 управления. Это приводит к увеличению магнитного сопротивления сердечников дросселя 4 насыщения и напряжение источника 26 питания падает на дополнительных обг мотках 11 и 12 сердечников 5 и 6, ТЛа симальный ток, протекаемый через транзисторные ключи, определяется из выражения

30

40

IpWp

+ .,п I,W,

(I)

IP - .ток, протекающий по рабо- чим обмоткам дросселя насыщения;

1.- ток, протекающий в ключах инвертора; .

1у - ток управления дросселя насыщения;

Р 5 с 1 - количество витков в рабочих, дополнительных и управляющих обмотках.

Уравнение (I) пок зьюает, что ток 1., протекающий через ключ, зависит от тока нагрузки 1р и тока управления 1 при иеизменньк витковых данных, определен в любой момент времени, максимален при максимальном токе уп-, равления 1у и не может превьшать значения, .определяемого при проектировании источника.

При параллельном включении транзисторов в плечах инвертора дополнительные обмотки включаются последо- вательно с каждым ключом. Это позво- 1Ляет осуществлять вьфавнивание тока в в цепи каждого ключа. Число витков 1дополнительных обмоток, включаемьк в цеп ь какдого ключа, можно определить следующим образом

W.

ЛОП1

lyWy - n ;

где n

W

Aorti

-количество параллельных цепей;

-количество витков в цепи каждого ключа;

- ток в цепи каждого ключа Таким образом, в преобразователя постоянного напряжения в ток, имеющих структуру инвертор - преобразователь источника напряжения в источ .ник тока, можно повысить надежность устройств без применения комплекса сложных мер. А также при параллель- ;ном включении ключей удается просто

Составитель В. Ежов Редактор В. Иванова Техред Л.Олейник. .Корректор 0. Луговая

4337/57

Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А.

10

is

20

осуществить функцию выравнивания тока.

5 Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в ток, содержащий двухтактный транзисторный инвертор, вторичная обмотка трансформатора которо- го соединена через дроссель насыщения с первичной обмоткой согласующего трансформатора, вторичная обмот ка которого соединена через выпрямитель и фильтр с выходными выводами преобразователя, датчик тока, включенный последовательно в цепь нагрузки и подсоединенный к входу блока управления, выход которого подключен к обмотке управления дросселя .насыщения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения величины коллекторного тока транзисторов инверто

5 ра, в него введены дополнительные обмотки дросселя насыщения, включенные последовательно в цепь коллекторов транзисторов инвертора. . 2. Преобразователь по п. 1, о 0 л и ч а ю щ и и с я тем, что, с це- г лью выравнивания токов при параллель- . ном включении нескольких транзисторов инвертора в каждом плече, дополнительные обмотки дросселя насьг5 щения включены последовательно в

цепь каждого из параллельно/включен- ных транзисторов инвертора.

Изобретение относится к электротехнике и используется во вторичных источниках питания.; Цель изобретения- повышение надежности путем ограничения коллекторных токов транзистора и выравнивание токов коллекторов параллельно включенных транзисторов. При подаче напряжения от источников 21, 24 и 26 tiycTb транзистор 1 открывается, а транзистор 2 закрывается, сердечники (с) 5 и 6 дросселя 4 насыщения перемагничиваются.-С 5 выходит из режима насыщения, а С 6 - насыщается. При этом обмотки 7 и 11 работают параллельно, осуществляя режим преобразования источника напряжения в источиик тока. Изменения тока нагрузки 16 отслеживается обратной, связью, состоящей из датчика 17 тока и блока управления. Линейный дроссель 23 обеспечивает вынужденный режим намагничивания дросселя 4 насыщения. При перегрузке ток, протекающий по обмоткам 11 и 12 С 5 и 6, создает магнитные потоки, встречно направленные потоком, создаваемым обмотками 9 и 10. Это-увеличивает сопротивление С 5 и 6. При параллельном включении транзисторов инвертора, введенные обмотки 11 и 12 включаются последовательно с каждым транзистором. Это позволяет выравнивать ток в цепи каждого транзистора.. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. I сл с