Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к промьш- х енности средств связи и может быть использовано при построении источников вторичного эхшктропитания .теле;- звизионной аппаратуры повьопенной частоты, например студийных телевизионных камер,

Цель изобретения - повышение электромагнитной совместимости преобразователя с питаемой телезизион:- ной аппаратурой путем обеспечения постоянства и синхронности частоты преобразования.

На фиг,1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняюгцие работу преобразователя (ивдексы токов и напряжений соответствуют номерам элементов).

Однотактный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит последовательно соединенные и подключенные к вход- ньм заламам первый транзисторный ключ 1 и первичную обмотку трансформатора 2э вторичная обмотка которого через первый диод 3 подключена к первому конденсатору 4, а дополнительная обмотка трансформатора 2 через дополнительный диод 5 соединена с до- полнитель ньм конденсатором б Диод 7 и конденсатор 8 соединены параллельно с выводами транзисторного ключа 1 „ Датчик 9 тока входом подключен к общей точке дополнительной обмотки трансформатора 2 и дополнительного диода 5 Компаратор 10 напряжения (например J полупроводниковьяй) входами соединен с дополнительной обмоткой трансформатора 2, а вькодом подключен к одному из входов логического элемента 11 совпадения и входу, запуска, формирователя 12 рмпульсов (например

на основе управляемого одновибратора),45 жение на обмотках трансформатора освход управления которого соединен с выходом усилителя обратной связи 13„ Выход формирователя импульсов подкгда- чен к входу второго логического элемента 11 совпадения. Число витков вторичной обмотки трансформатора 2 делённое на число витков его первичной обмотки, выбрано равным отношению значений выходного и мавгсимального входного напряжений. Выход задаюЕ(его генератора 14 соединен с первым входом первого логического элемента 15 совпадения, выход которого соединен со входом первого транзисторного клю5

ча 1. Выход второго логического зле- .мента 11 соединен с входом второго транзисторного ключа 16 и первым входом логического элемента 15, Выводы второго транзисторного ключа 16 подключены к дополнительной обмотке трансформатора 2. Выход датчика 9 тока подключен к третьему входу первоР го логического элемента 15, четвер- тый вход которого соединен с выходом компаратора 10,

Преобразователь работает следую- , щим образом,

В трансформаторе 2 при открытом транзисторном ключе 1 за время 0-t (фиг,2) накапливается энергия от первичного источника постоянного напряжения. После запирания ключа 1 за время происходит заряд конденсатора 8 током igt При этом напряжение Ug на конденсаторе 8 возрастает значительно медленнее скорости спада тока транзисторного ключа 1, что ис5 ключает потери энергии в течение этого пропесса. После этого за время t --t J происходит отдача накопленной энергии в нагрузку через диод 3 и конденсатор 4, При прекращении поступ0 ления тока через диод 3 он запирается и происходит перезаряд конденсато- ра 8 за счет свободного колебательного процесса в контуре, образованном этим конденсатором и трансформатором 2. Указанный процесс осуществляется

5

0

до момента времени t|, соответствзто- щего нулевому значению напряжения на обмотках трансформатора 2, что выявляется с помощью компаратора 10 напряжения. Сигнал на выходе этого компаратора осуществляет запуск модулятора длительности и отпирает через логический элемент 1, второй транзисторный ключ 16, При этом-напрЯ0

5

тается нулевым и .следовательно, ток в колебательном контуре не меняется. Через промежуток времени модуляции t J определяемый напряжением на управляющем входе модулятора 12, сигнал и на выходе формирователя уп- равляюпщх импульсов изменяетсяj что прив одит к запиранию ключа 16 и про- дохисению процесса перезарядки конденсатора 8. При достижении напряжением на конденсаторе 8 нулевого значения отпирается диод 7, что приводит к прекращению тока конденсатора 8 (ig)i По сигналу Ug с датчика тока этого

конденсатора на выходе второго логического элемента 15 появляется сигнал , отпирающий транзисторный ключ 1. Запирание транзисторного ключа 1 осуществляется по сигналу и задающего генератора 14. Таким образом, в преобразователе все коммутационные процессы происходят практически без потерь энергии при нулевых значениях напряжения на коммутирующих элементах, вследствие чего уровень излучаемых преобразователем помех незначителен. Кроне того, постоянство частоты преобразования обеспечивает синхронизированную работу преобразователя с питаемой телевизионной аппаратурой путем подачи строчных синхроимпульсов на вход задающего генератора 14, При этом выключени транзистора I происходит во время гасящего строчного импульса, что позволяет исключить влияние излучаемых в это время помех, являющихся наиболее существенными, и повысить электромагнитную совместимость преобразователя с питаемой телевизионной аппаратурой.

Применение однотактного стабили- знрованного преобразователя при построении источников вторичного электропитания студийных телевизионных камер, к качеству изображения которы предъявляются особо высокие требования, позволяет уменьшить их размеры и вес путем исключения помехоподав- ляющих фильтров в целях питания, а также исключения различного рода экранирующих конструкций внутри камеры Кроме того, при совместной работе таких студийных телевизионных камер с другой телевизионной аппаратурой, применение предлагаемого преобразователя позволяет исключить акустические шумы вследствие биений частот преобразований различных источников вторичного электропитания путем их синхрониз ации.

Формула изобретения

Однотактный стабилизированньй преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий последовательно соединенные и подключенные к

входным выводам транзисторный ключ и первичную обмотку трансформатораj вторичная обмотка которого через од- нополупериодньш выпрямитель подключена к емкостному фильтру и выходным выводам, диод, шунтирующий транзисторный ключ, имеющий общий вьшод с конденсатором резонансного контура, обQ разованный указанным конденсатором и дополнительной обмоткой трансформатора, формирователь управляющих импульсов , входом подключенный к выходу усилителя обратной связи, детектор

5 полярности напряжения, входами подключенный параллельно дополнительной обмотке трансформатора, датчик тока, входом соединенный с общей точкой дополнительной обмотки и дополнительQ ного диода, другой вьшод которого подключен к общему входному вьюоду преобразователя, выходы детектора , полярности напряжения и датчика тока через первый логический элемент сов5 падения соединены с управляющим входом транзисторного ключа, причем число витков вторичной обмотки трансфер- матора, отнесенное к числу витков первичной обмотки, меньше или равно

Q отношению значений выходного и максимального входного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения электромагнитной.совместимости с питаемой телевизионной аппаратурой путем обеспечения посто янства и синхронности частоты преобразования,- в него введены задающий генератор, второй транзисторный ключ и второй-логический элемент совпадед ния, входом соединенный с выходом формирователя управляющих импульсов, а выходом - с управляюшлм входом второго транзисторного ключа, силовые выводы которого подключены к вьшодам

5 дополнительной обмотки трансформатораs задающий генератор подключен к первому входу первого логического элемента, второй вход которого соединен с управляюпдам входом- второго транзис0 торного ключа, выход датчика тока подключен к третьему входу второго логического элемента, четвертый вход которого соединен с выходом компаратора.

5

ФИё. I

Редактор Л.Пчолинская

Составитель Н.Цишевская

Техред м.Ходанич Корректор И. Муска

Заказ 3975/53Тираж 659 Подписное

ВН1ЖШ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам электропитания студийных телевизионнърс камер. Цель изобретения - повышение электромагнитной совместимости преобразователя с питаемой телевизионной аппаратурой путем обеспечения постоянства и синхронизации частоты преобразования . Преобразовательсодержит первый транзисторный ключ (ТК) 1, трансформатор 2, датчик тока 9, компаратор 10, формирователь управляющих импульсов (ФУИ) 12, усилитель обратной связи 13. Введение второго ТК 11 и подключение ФУИ 12 к уирав ляющему входу ТК 11, введение задающего генератора 14 и подключение к ТК 1 позволяет изменять длительность процесса перезаряда конденсатора 8 без потерь энергии и дополнительных помех. Запирание ТК 1 происходит с постоянной частотой, определяемой .задающим генератором 14. Отпирание ТК 1 происходит при совпадении сигналов с выходов логического элемента 11, датчика тока 9 и компаратора 10 после перезаряда конденсатора 6. 2 ил. ел С 2 г4н«о со 4ib СО