Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M1/08 

(Л

литель 12 мощности и двухтактный инвертор 2, на выходе которого включен трансформатор 3, к вторичной обмотке которого подключены датчик 8 напряжения, датчик 13 производной магнитного потока, компаратор 16, дополнительный элемент 18 совпадения, элемент 19 задержки, элемент НЕ 20 и D-триггер 21 . На выходе ШИМ 6 формируются прямоугольные импульсы, определяющие открытое состояние транзисторов инвертора 2. Если напряжение с датчика 13 производной магнитного потока превышает опорный уровень, то срабатывает компаратор 16 и через элемент совпадения сбрасьшает В-триг- гер 21, снимая тем самым управляющие импульсы с транзисторов инвертора 2 и запирая их. Элемент 19 задержки разрешает сброс D-триггера 21 сигналом с датчика только в зоне возмож- ного насыщения трансформатора. TeJ самым предотвращается глубокое насыщение стали трансформатора 3 и уменьшаются броски тока через силовые транзисторы инвертора 2. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве вторичного источника питания. Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения степени одностороннего насыщения выходного трансформатора. Устройство содержит задающий генератор 5, широтно- импульсный модулятор (ШИМ) 6, распределитель 9 импульсов, два элемента 10,11 совпадения, делитель 12 мощности и двухтактный инвертор 2, на выходе которого включен трансформатор 3, к вторичной обмотке которого подключены датчик 8 напряжения, датчик 13 производной магнитного потока, компаратор 16, дополнительный элемент 18 совпадения, элемент 19 задержки, элемент НЕ 20 и Д-триггер 21. На выходе ШИМ 6 формируются прямоугольные импульсы, определяющие открытое состояние транзисторов инвертора 2. Если напряжение с датчика 13 производной магнитного потока превышает опорный уровень, то срабатывает компаратор 16 и через элемент совпадения сбрасывает Д-триггер 21, снимая тем самым управляющие импульсы с транзисторов инвертора 2 и запирая их. Элемент 19 задержки разрешает сброс Д-триггера 21 сигналом с датчика только в зоне возможного насыщения трансформатора. Тем самым предотвращается глубокое насыщение стали трансформатора 3 и уменьшаются броски тока через силовые транзисторы инвертора 2. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках стабилизированного вторичного электропитания.

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения степени одностороннего насьпцения вы- ходного трансформатора.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы поясняющие его работу.

Преобразователь постоянного напряжения (фиг. 1) содержит источник 1 постоянного напряжения, питающий инвертор 2 с включенным на его выходе трансформатором 3. К вторичной обмот ке трансформатора подключена нагрузка 4, Задающий генератор 5 импульсов подключен к широтно-импульсному модулятору 6, к нему же подключен источник опорного 7 и датчик выходного 8 напряжения инвертора. Вход распределителя 9 импульсов подключен к широтно-импульсному модулятору, а прямой и ушверсный выходы - к элементам совпадения JO и П, которые через

усилитель 12 мощности соединены с управляющими входами инвертора. Датчик 13 производной магнитного потока через выпрямитель 14 с нагрузкой 15 подключен к компаратору 16. К друго- му входу компаратора подключен источник 17 опорного сигнала. Вькод компаратора соединен с первым входом элемента 18 совпадения, а с вторым входом соединен через элемент 19 за

держки выход широтно-импульсного модулятора. Этот же выход через элемент НЕ 20 соединен с тактовым входом D- триггера 21, на D-вход которого пода0

5

0

5 О 5

Q

5

на единица, а R-вход соединен с выходом элемента J8 совпадения. Инверсный выход D-триггера соединен с третьими входами двух элементов 10 и 11 совпадения.

Преобразователь работает следующим образом.

На фиг. 2 показаны временные диаграммы напряжений в различных точках устройства: 22 - напряжение на выходе задающего генератора 5; 23 - напряжение на выходе широтно-импульсного модулятора 6; 24 - напряжение на прямом выходе распределителя 9; 25 - напряжение на вторичной обмотке трансформатора 3; 26 - напряжение на выходе выпрямителя 14j 27 - напряжение на выходе компаратора 16; 28 - напряжение на выходе элемента 19 задержки; 29 - напряжение на выходе элемента 18 совпадения; 30 - напряжение на тактовом входе D-триггера; 31 - напряжение на инверсном выходе D-триггера; 32 - напряжение на выходе элемента 11 совпадения.

Пилообразное напряжение 22 задающего генератора 5, сравниваясь с разностью напряжений (Uon) и обратной связи в блоке 6,преобразуется в прямоугольные импульсы 23, определяющие длительность открытого состояния транзисторов инвертора и напряжение 25 нагрузки. .

Если напряжение с датчика производной магнитного потока, размещенного на трансформаторе инвертора, превыщает опорный уровень источника 17, срабатьшает компаратор 16 и через элемент 18 совпадения сбрасывает триггер 21, снимая тем самым управ5

ляющие импульсы с транзисторов инвер тора и запирая их.

Элемент I9 задержки, который может быть выполнен по одной из схем одновибраторов, разрешает сброс триг гера сигналом с датчика только в зоне возможного насыщения трансформатора, т.е. в конце управляющих импульсов. Тем самым предотвращаются ложные срабатьюания обратной связи по производной магнитного потока на интервалах отпирания транзисторов. Принудительное запирание транзисторов сигналом с датчика производной магнитного потока позволяет предотвратить глубокое насыцение стали трансформатора и уменьшить броски тока через силовые транзисторы. Триггер 21 восстанавливает нормальное состояние в начале каждой нулевой паузы сигналом 23 с широтно-импульсного модулятора.

В качестве элементов преобразователя могут быть использованы логичес кие элементы 155, 530 или 561 серий.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с устройством прототипом обеспечивает уменьшение в 2-3 раза амплитуды импульсов тока транзисторов инвертора, связанных с насьпцением трансформатора. Тем самым уменьшаются потери, улучшается тепловой режрм транзисторов и повьшается надежность преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий двухтактный инвертор, к выходу которого подключен выходной трансформатор, задающий генератор импульсов, подключенный к первому входу щиротно-импульсного мо10

15

20

258356

дулятора, к второму входу которого подключен выход датчика выходного напряжения двухтактного инвертора, а к третьему входу - источник опорного / сигнала, распределитель импульсов, вход которого подключен к выходу широтно -импульсного модулято15а, два элемента совпадения, первые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам распределителя импульсов, вторые входы подключены к выходу щиротно-импульсного модулятора, выходы элементов совпадения предназначены для подключения к управляющим входам инвертора, о т - личающийс я тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения степени одностороннего насыщения выходного трансформатора, введены D-триггер, дополнительньо элемент совпадения, элемент задержки, элемент НЕ, выпрямитель, компаратор с регулируемым порогом срабатьшания, датчик производной магнитного потока выходного трансформатора, вьгход которого через последовательно соединенные выпрямитель и компаратор с регулируемым порогом срабатьЕания подключен к первому входу дополнительного элемента совпадения, к второму входу которого через элемент задержки подключен выход широтно-импульсного модулятора, выход дополнительного элемента совпадения подключен к входу сбрюса D-триггера, тактовый вход которого через элемент НЕ подключен к выходу щиротно-импульсного модулятора, D-вход D-триггера подключен к клеммам для подачи логической единицы, а инверсный выход подключен к третьим входам двух элементов совпадения.

25

30

35

40

Фиг.г