Регулируемый преобразователь мощности Советский патент 1987 года по МПК H02M3/337 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников стабилизированного электропитания радиоаппаратуры.

Цель изобретения - повьяление КПД, надежности и уменьшение массогабарит ных показателей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; ца фиг.2 - временные диаграммы.

Регулируемый преобразователь мощности содержит подключенньш к источнику 1 питания полумостовой транзисторный инвертор 2, в диагональ переменного тока которого включена первичная обмотка 3 выходного трансформатора, первая вторичная обмотка А

которого через первый однополупериод-20 пряжения рассогласования. При увели

ньш выпрямитель 5 с блокирующим диодом 6 на выходе и первьш ф яльтр 7 подключена к первой нагрузке 8, а вторая вторичная обмотка 9 через второй однополупериодный выпрямитель 10 с блокирующим диодом 11 на выходе и , второй фильтр 12 - к второй нагрузке 13. Система управления транзисторами 14 и 15 инвертора 2 содержит основной 16 и дополнительный 17 усил тели постоянного Tofta, входы которых подключены соответственно к первой 8 и второй 13 нагрузкам, а .выходы - к первым входам основного 18 и дополнительного 19 широтно-импульсных модуляторов, вторые входы которых соединены с выходом пилообразного .напряжения задающего генератора 20, а выходы - с первыми входами первого 21 и второго 22 блоков Импульсов включения транзисторов 14 и 15 инвертора 2 соответственно, вторые входы которых подключены к импульсному выход генератора 20, а третьи - к прямому и инверсному выходам блока 23 задания последовательностей соответственно, вход которого подсоединен к импульсному выходу генератора 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Транзисторы 14 и 15 инвертора 2 попеременно подключают один вывод первичной 3 обмотки трансформатора к положительной и отрицательной клеммам источника 1 питания, в резу.пьта- те чего на первичной 3 обмотке трансформатора формируются прямоугольные импульсы напряжения положительной и отрицательной полярности.

которые трансформируются на первую 4 и вторую 9 вторичные обмотки трансформатора, причем на первую 8 нагрузку через первый однополупериодный выпрямитель 5 и первый сглаживающий фильтр 7 поступают с первичной обмотки 3 трансформатора только импульсы напряжения отрицательной полярности, а на вторую нагрузку 13 через второй однополупериодный выпрямитель 10 и второй сглаживающий фильтр 12 - только импульсъ напряжения положительной полярности.

Сглаженное напряжение U, с первой нагрузки 8 поступает на. усили- .тель 16 постоянного тока, в котором происходит сравнение напряжения U,, с опорным напряжением и усиление на5

О

чении (или уменьшении) напряжения U, на выходе усилителя 16 постоянного тока увеличивается (или уменьшается) напряжение U,g (фиг. 2б), которое 5 поступает на первый вход широтно-им- пульсного модулятора 18. На второй вход широтно-импульсного модулятора 18 с генератора 20 поступает пилообразное напряжение 1, 20 (фиг. 2б) .

При изменении напряжения U,g изменяется ширина высокого уровня напряжения U,g (фиг. 2в) на выходе широтно-импульсного модулятора 18.

С импульсного выхода генератора 20 на вход блока 23 задания последовательностей и на третьи входы первого 21 и второго 22 блоков импульсов включения поступает напряжение U 20 (фиг. 2а), которое своим фронтом устанавливает на прямом Q и инверсном Q выходах блока 23 задания последовательностей последовательность высоких и низких уровней (фиг.2д,е),

С выхода первого блока 21 импульсов включения на транзистор 14 поступает напряжение U, (фиг. 2ж), высокий уровень которого переводит транзистор 14 в релшм проводимости на время., в течение которого на всех трех входах блока 21 сохраняются высокие уровни сигнала.

Сглаженное напряжение Ug,. с второй нагрузки 13 поступает на дополнительный усилитель 17 постоянного тока, в котором происходит сравнивание на0

5

0

5

пряжения UQ. с опорным напряжением.

При увеличении (или уменьшении) напряжения нэ- выходе усилителя 17 постоянного тока увеличивается (или

31334309

уменьшается) напряжение Ь , которое поступает на первый вход дополнительного широтно-импульсного модулятора 19. На второй вход широтно-импульсного модулятора 19 с генератора 20 поступает пилообразное напряжение

и 20 (фиг. 26).

При изменении напряжения U изменяется ширина высокого уровня напря- жения и (фиг. 2г) на выходе широтно-импульсного модулятора 19.

С выхода второго блока 22 импульсов включения на транзистор 15 посту- пает напряжение (фиг. 2з), высокий уровень которого переводит транзистор 15 в режим проводимости на время, в течение которого на всех трех входах блока 22 устанавливаются высокие уровни сигнала.

При изменении напряжения источника- 1 питания и сопротивления первой нагрузки 8 система управления, изменяя интервал времени, в течение кото- рого транзистор 14 находится в режиме .проводимости, регулирует ширину импульса At отрицательной полярности на первичной обмотке 3- трансформатора (фиг. 2и) в пределах U t мо лс образом, чтобы напряжение UQ, на первой 8 нагрузке оставалось постоянным или изменялось в заданных пределах.

При изменении напряжения источника 1 питания,и сопротивления второй нагрузки 13 си-стема управления, .изменяя интервал времени, в течение которого транзистор 15 находится в режиме проводимости, регулирует ширину

импульса положительной полярности, на первичной обмотке 3 трансформатора (фиг. 2и) в пределах таким образом, чтобы напряжение UQ на второй нагрузке 13 оставалось постоянным или изменялось в заданных пределах.

Изменяя соответствующим образом полярность вктдачения первого 5 и второго 10 однополупериодных выпрямителей, блокирующих диодов 6 и 11 и начало - конец первой 4 и второй 9 вторичных обмоток трансформатора, на первой 8 и второй 13 нагрузках можно получить постоянные напряжения требуемых полярностей.

Таким образом, повышаются КПД и надежность и снижаются массогабарит- ные показатели преобразователя.

Формула изобретения

5 0

5 0

5

0

0

5

Регулируемый.преобразователь мощности, содержапцш подключенный к источнику питания полумостовой транзисторный инвертор, в диагональ переменного тока которого включена первичная обмотка выходного трансформатора, первая вторичная обмотка которого через первьй выпрямитель и первый фильтр подключена к первой нагрузке, а вторая вторичная обмотка через второй выпрямитель и второй фильтр - к второй нагрузке, и систему управления транзисторами инвертора, включающую усилитель постоя.нного тока, вход которого подключен к первой нагрузке , а выход - к первому входу широтно-импульсного модулятора, второй вход которого подключен к выходу пилообразного напряжения з адающего генератора, а выход - к первому входу первого блока импульсов включения од- HtDro из транзисторов инвертора, второй вход которого подключен к прямому выходу блока задания последовательностей, вход которого подключен к импульсному выходу задающего генератора, а инверсный выход - к второму входу второго блока импульсов.включения другого транзистора инвертора, отличающийся тем, что, с целью повьшзения КДЦ надежности и уменьшения массогабаритных, показа- телей, первый и второй выпрямители выполнены однополупериодными с блокирующими диодами на выходе, а сис- тема управления транзисторами инвертора снабжена дополнительным широт- 5 но-импульсным модулятором и дополнительным усилителем постоянного то- ка, вход которого предназначен для подключения к второй нагрузке, а выход - к первому входу дополнительного, широтно-импульсного модулятора, второй вход которого подключен к выходу пилообразного напряжения задающего генератора, а выход - к первому входу второго блока импульсов включения, третий вход которого вместе с третьим входом первого блока импульсов включения, подключен к импульсному выходу задающего генератора.

UuW

-.ттпппппппп

шишши

и,з

.ппп

JLJI

Фиг, 2

ITLfUL

At Нин

V

t tiatrc

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников ста- билизированного электропитания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повьшение КПД, надежности и уменьшение массогабаритных показателей. Поставленная цель достигается за счет исключения стабилизатора напряжения, введения второго усилителя постоянного тока 17, второго широт- но-импульсного модулятора 19, двух обратных диодов и перенесения функции стабилизации напряжения на второй нагрузке 13 на систему управления. 2 ил. I-5 -т f t5fFvbr i (Л