Способ импульсной стабилизации двухтактного преобразователя постоянного напряжения в постоянное или переменное напряжение Советский патент 1990 года по МПК G05F1/46 H02M3/337 

Описание патента на изобретение SU1536362A1

ие требует меньше операций, аппаратурных и энергетических затрат,, что |ведет к упрощению устройства. Использование для питания источника 2 опорного напряжения половинного напряжения сети, а также использование тока этого источника одновременно для управления транзисторами 9, 10

преобразователя 8 наряду с применением пассивного ШИМ 5 дополнительно повышает КПД. Этому способствует также симметрирование преобразователя 8. КПД повышается при сохранении высоких динамических характеристик при резких колебаниях входного напряжения. 2 з.п, ф-лы, 3 ил.

Похожие патенты SU1536362A1

название год авторы номер документа
Способ импульсной стабилизации двухтактного статического преобразователя постоянного напряжения 1987
  • Скачко Валериан Николаевич
SU1495767A1
Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное 1975
  • Кривешко Евгений Алексеевич
  • Марченко Николай Борисович
SU653694A1
Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения 1990
  • Скачко Валериан Николаевич
SU1728950A1
Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока 1977
  • Копыл Виталий Кириллович
  • Гудименко Анатолий Иванович
  • Сафронов Николай Александрович
  • Скачко Валериан Николаевич
  • Жученко Олег Александрович
SU744525A1
Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения постоянного тока 1986
  • Скачко Валериан Николаевич
SU1339522A1
Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения 1989
  • Скачко Валериан Николаевич
  • Гринько Владимир Алексеевич
SU1700539A1
Импульсный стабилизатор постоянного напряжения 1990
  • Скачко Валериан Николаевич
SU1777129A1
Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное 1985
  • Гинзбург Александр Исаакович
  • Гинзбург Виктор Давидович
SU1332286A1
Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока с самозащитой 1986
  • Скачко Валериан Николаевич
SU1405037A1
Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное 1981
  • Борисов Валерий Павлович
  • Колосков Игорь Иванович
SU1001059A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 536 362 A1

Реферат патента 1990 года Способ импульсной стабилизации двухтактного преобразователя постоянного напряжения в постоянное или переменное напряжение

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - упрощение, повышение КПД, а также обеспечение стабилизации напряжения или тока нагрузки. Повышение КПД обеспечивается за счет использования для сравнения в широтно-импульсном модуляторе (ШИМ) 5 переменных напряжений: прямоугольного опорного и пилообразного, пропорционального входному напряжению. Получение таких напряжений и их сравнение трубует меньше операций, аппаратурных и энергетических затрат, что ведет к упрощению устройства. Использование для питания источника 2 опорного напряжения половинного напряжения сети, а также использование тока этого источника одновременно для управления транзисторами 9, 10 преобразователя 8 наряду с применением пассивного ШИМ 5 дополнительно повышает КПД. Этому способствует также симметрирование преобразователя 8. КПД повышается при сохранении высоких динамических характеристик при резких колебаниях входного напряжения. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения SU 1 536 362 A1

Изобретение относится к электро-- технике, в частности к способам и устройствам преобразования и стабилизации параметров электрической энергии, и может быть использовано для вторичного электропитания электрора- диоустройств преимущественно от сети постоянного тока напряжением 20-35 В ограниченной мощности, например, автономных объектов при предъявлении жестких требований к коэффициенту полезного действия.

Цель изобретения - упрощение, повышение КПД, а также обеслечение стабилизации напряжения или тока нагрузки „

На фиг„ 1 представлена схема устройства, реализующего способ импульсной стабилизации двухтактного преобразователя постоянного напряжения; на фиг„ 2 - схема устройства с повышенным коэффициентом стабилизации и стабилизацией напряже. я на нагрузке; на фиг. 3 - эпюры напряжений в характерных: точках схекы.

Устройство (фиг, 1).содержит задающий генератор 1 прямоугольных колебаний, источник 2 опорного напряжения на двуханодном стабилитроне, транзисторы Зи4р-п-рип-р- n-типов проводимости соответственноs широтно-импульсный модулятор 5, состоящий изр-п-ри i-p- iv- транзисторов 6 и 7, двухтактный полумостовой преобразователь 8 напряжения, выполненный на р-п-р-транзисто- рах 9 9 10 и п-р-п-тран зисторах 1 19 12, трансформаторе 13 с первичной обмоткой 13.1 и вторичной обмоткой 13,2 и конденсаторах 14 и 15, формирователя 16 пилообразного напряжения в виде RC-цепи с конденсатором 17 и резистором 18, резисторы 19 - 25, то коограничительный элемент 27, в дан«ом конкретном варианте выполнения 0

5

0

0

5

0

5

резистор, как простейший такой элемент, выпрямитель 27 и фильтр 28. Базы транзисторов 10 и 12 подключены к первому и второму входам преобразователя 8 напряжения, а база транзистора 9, соединенная с коллектором транзистора 10, и база транзистора 11, соединенная с коллектором транзистора 12, образуют третий и четвертый входы преобразователя 8 напряжения Эмиттеры транзисторов 9, 10 соединены с шиной питания положительной полярности, а эмиттеры транзисторов 11, 12 - отрицательной. К обоим этим шинам подключены последовательно соединенные конденсаторы 14, 15, между общей точкой которых и соединенными между собой коллекторами транзисторов 9, 11 подключена первичная обмотка 13.1 трансформатора.13, вторичная обмотка 13.2 которого образует выход преобразователя 8, с которым последовательно соединены выпрямитель 27 и фильтр 28, В широтно-импульсном модуляторе 5 эмиттеры транзисторов 6 и 7, будучи соединены между собой, образует первый вход широтно-импульс- ного модулятора 5, а базы, так же соединенные, - второй вход. Коллекторы этих транзисторов образуют первый и второй выходы широтно-импульс- ного модулятора 5, подключенные через резисторы 19 и 20 соответственно к первому и второму входам преобразо- . вателя 8 напряжения. Общая точка конденсатора 17 и резистора 18 RC- цепи 16 формирователя пилообразного напряжения составляет, его выход, подключенный к первому входу широтно- импульсного модулятора 5, второй вход которого через резистор 21 подключен к одному из выводов стабилитрона источника 2 опорного напряжения и токоограничительному элементу 26. К шинам питания подключены также цеци питания задающего генератора 1 и последовательно соединенные между собой резисторы 22 - 25. Общая точка резисторов 23 и 24 подключена к выходу задающего генератора 1, а общие точки резисторов 22, 23 и резисторов 24, 25 подключены соответственно к базам транзисторов 3 и 4, эмиттеры

которых соединены с третьим и четвер- IQ ряжение между общей точкой коллекторов транзисторов 3, 4 и выхода задающего генератора 1. Постоянная времени RC-цепи формирователя 16 выбирается так, чтобы до очередной смены

тым входами преобразователя 8. Свободные выводы конденсатора 17 и резистора 18 RC-цепи формирователя 16 подключены к коллекторам транзисторов 3, 4 и к выходу задающего генера- 15 полупериодов задающего генератора 1 тора 1.конденсатор 17 оставался на начальном

Задающий генератор состоит из one- участке экспоненты заряда (49). Вза- рационного усилителя 29, интегрирую- имное изменение полярности напряже- щей цепи 30 и резистивного делителя ний на крайних точках RC-цепи форми- 31, включающий в себя конденсатор 32, 20 рователя 16 вызывает перезаряд конденсатора 17. Как только в процессе нарастания пилообразного напряжения оно превысит напряжение стабилитрона источника 2 в данном полупериоде, 25

резистор 33 и резисторы 34, 35 соответственно. Интегрирующая цепь 30 и резисторный делитель 31 включены между выходом операционного усилителя 29 и средней точкой конденсаторов 14 и 15 преобразователя 8, а их выходы, образуемве общими точками их элементов, подключены соответственно к инвертирующему 36 и неинвертирующему 37 входам операционного усилителя. 30

В устройстве, приведенном на фиг.2 токоограничивающий элемент 26 состоит из диодного моста 38 и включенного в него диагональ полевого транзистора 39. Затвор и исток транзистора соеди- 35 нены между собой. Устройство снабжено также (фиг. 2) узлом 40 обратной связи с входами эталонного 41 и фак- . тического выходного напряжения 42 устройства и выходом 43, резисторным 40 оптроном 44 и резистором 45. Через резистор 45 светодиод оптрона подключен к выходу 43 узла 40 обратной связи, а резисторный фотоприемник оптрона 44 включен последовательно между 45 выходом задающего генератора 1 и резистором 18 RC-цепи формирователя 16.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 формирует др прямоугольные колебания 46 (фиг. 3) с размахом амплитуды, близким к напряжению питания. На коллекторах тран- ;зисторов 3 и 4 образуется такое же прямоугольное напряжение 47, но про- 55 тивоположной фазы. Напряжение 48 Hi, стабилитроне источника 2, также переменное повторяет его по фаз е, но размах его определяется напряжением

откроется один из транзисторов 6 или 7 широтно-импульсного модулятора 5, а за ним транзисторов 12, 11 на ниспадающие ветви изменения напряжения конденсатора 17 или транзисторов 9, 10 - на возрастающей. Транзисторы 6 и 7 открываются каждый в своем, полупериоде на ту его часть, когда напряжение конденсатора 17 становится большим напряжения стабилитрона источника 2.

Чтобы в дальнейшем осуществить широтно-импульсное управление преобразователем 8 путем регулирования длительности проводящего состояния его транзисторов по полупериодам, сравниваемые между собой в широтно- импульсном модуляторе 5 напряжения стабилитрона источника 2 и конденсатора 17, за счет их непосредственного соединения с коллекторами транзисторов 3 и 4, формируются в каждом полупериоде относительно той шины сети, к которой подключен эмиттер транзистора 9 или 11 преобразователя 8, проводящего ток в данном полупериоде (или его части). Коллекторы транзисторов 3, 4 из-за проводимости по их коллектор-эмиттерным переходам на всю длительность соответствующего каждому из них полупериода оказываются сообщенными с одной из шин питания: положительной - при отрицательном полупериоде задающего генератора 1 и отрицательной - при положительстабилизации стабилитрона (в обоих направлениях тока через него). Напряжение 49 на выходе RC-цепи формирователя 16 (оно же напряжение на конденсаторе 17) каждый раз при смене полупериодов задающего генератора 1 начинает цикл заряда через резистор 18, стремясь принять разностное напров транзисторов 3, 4 и выхода задающего генератора 1. Постоянная времени RC-цепи формирователя 16 выбирается так, чтобы до очередной смены

полупериодов задающего генератора 1 конденсатор 17 оставался на начальном

участке экспоненты заряда (49). Вза- имное изменение полярности напряже- ний на крайних точках RC-цепи форми- рователя 16 вызывает перезаряд конденсатора 17. Как только в процессе нарастания пилообразного напряжения оно превысит напряжение стабилитрона источника 2 в данном полупериоде,

откроется один из транзисторов 6 или 7 широтно-импульсного модулятора 5, а за ним транзисторов 12, 11 на ниспадающие ветви изменения напряжения конденсатора 17 или транзисторов 9, 10 - на возрастающей. Транзисторы 6 и 7 открываются каждый в своем, полупериоде на ту его часть, когда напряжение конденсатора 17 становится большим напряжения стабилитрона источника 2.

Чтобы в дальнейшем осуществить широтно-импульсное управление преобразователем 8 путем регулирования длительности проводящего состояния его транзисторов по полупериодам, сравниваемые между собой в широтно- импульсном модуляторе 5 напряжения стабилитрона источника 2 и конденсатора 17, за счет их непосредственного соединения с коллекторами транзисторов 3 и 4, формируются в каждом полупериоде относительно той шины сети, к которой подключен эмиттер транзистора 9 или 11 преобразователя 8, проводящего ток в данном полупериоде (или его части). Коллекторы транзисторов 3, 4 из-за проводимости по их коллектор-эмиттерным переходам на всю длительность соответствующего каждому из них полупериода оказываются сообщенными с одной из шин питания: положительной - при отрицательном полупериоде задающего генератора 1 и отрицательной - при положительном полупериоде задающего генератора

1(если пренебречь падением напряжения на переходах коллектор - эмиттер транзисторов 3, 4, 11, 12 и база-эмиттер транзисторов 99 11 по сравне- нию с величиной напряжения сети при любом из возможных ее значений),

Относительно средней точки конденсаторов 14 и 15 напряжение на кол- лекторах транзисторов 3 и 4 является знакопеременным, что вызывает переменный ток через стабилитрон источника 2, протекающий через переход коллектор-эмиттер транзистора 3 и база- эмиттерный переход транзистора 9 в одном полупериоде и через коллектор- эмитторный и база-эмитторный перехо- ды транзисторов 4 и И - в другом. Таким образом, ток стабилитрона ис точника 2 одновременно является током управления транзисторами 99 11 преобразователя 8 напряжения и лишь малая доля тока от выхода задающего генератора 1 (1/20 - 1/308 тае, мень- шая в р раз, где /j- коэффициент усиления по току транзисторов 3, 4) используется для того, что позволяет пользуется для этого что позволяет экбномить электроэнергию и легко сог ласовать задающий генератор 1 на операционном усилителе 29 с относительно невысокой нагрузочной способностью с низкоомными входами (третьим и четвертым) преобразователя 8, используй для этого ток стабил. оона источника

2опорного напряжения,

На время, когда напряжение конденсатора 17 имеет ту же полярность, что стабилитрон источника 2 и больше его по амплитуде, от транзисторов 6 и 7 на базы транзисторов 10 и 12 поступает чередующиеся по полупериодам прямоугольные импульсы 50, 51- отпирающие указанные транзисторы, которые шунтируют в свою очередь переходами коллектор - эмиттер база-эмиттерные переходы транзисторов 9 и 31, чем достигается вырезка в управляющем токе этих транзисторов (52, 53),

Характерное изменение крутизны нарастания напряжения 49 при перезарядах конденсатора 17 вызвано тем, что на начальном участке его перезаряда

ток конденсатора протекает не только через резистор 18, но и через резистор 21 и далее через база-эмиттерный переход транзистора Ь при повышении напряжения нэ конденсаторе 17 или

5 0 .

д п

5

транзистора 7 - при понижении. Когда разница напряжений стабилитрона источника 2 и конденсатора 17 становится меньшей напряжения отпирания транзистора (около 0,7 В для кремниевых транзисторов), ток по этой дополнительной цепи перезаряда конденсатора 7 прекращается и дальнейший перезаряд конденсатора вплоть до открывания транзистора 6 или 7 широтно-им- пульсного модулятора 5, относящегося к проводящему в данном полупериоде транзистору 9 или J J преобразователя 8, идет только через резистор 18. Переход база-эмиттер транзистора 6 или 7, оказавшись включенным в процесс перезаряда конденсатора 17, становится прямосмещенным, но это не изменит динамики управления транзисторами 9, 11 преобразователя 8, потому что транзистор 9 при открытом из-за участия в перезаряде конденсатора 17 транзисторе 6 и возможном появлении шунтирующего эффекта со стороны транзистора 10 все равно закрыт вследствие отсутствия тока от эмиттера транзистора 3. Таким же образом не меняется состояние транзистора 11, когда конденсатор 17, перезаряжаясь, стремится к отрицательному потенциалу и открыт транзистор 7 в силу того, что это происходит в нерабочий для транзистора 11 полупериод.

Соотношение общей длительности полупериода генератора 1 к той его час™ ти, когда транзисторы 9 и 11 действительно открыты (ширина импульса), определяется скоростью изменения напряжения на конденсаторе 17, зависящей (при постоянных коэффициенте использования напряжения сети операционным усилителем 29, частоте задающего генератора 1, а также величинах емкости и сопротивления конденсатора 17 и резисторов 18 и 21), На коллекторах транзисторов 9, И относительно общей точки конденсаторов 14 и 15 получено двухполярное прямоугольное ши- ротно-импульсное напряжение 52, длительность паузы в котором прямо пропорциональна уровню напряжения первичной сети. Благодаря этому обеспечивается сохранность вольтсекунд- ных площадей в обоих полупериодах (54) и, таким образом, стабилизация выходного напряжения устройства при изменении напряжения сети (при постоянном токе нагрузки),

Равенство площадей в смежных (разнополярных) полупериодах обеспечивается автоматическим регулированием соотношения длительности полупериодов задающего генератора 1. Если, например, дольше открыт в своем полупериоде транзистор 9, чем транзистор 11 в противоположном, то возрастет напряжение средней точки конденсаторов 14, 15 и в результате увеличится длительность положительного полупериода и наоборот, уменьшение напряжения средней точки конденсаторов ведет к увеличению длительности отрицательного полупериода (при сохранении частоты колебаний). Выравнивание асимметрии осуществляется благодаря тому, что при изменении напряжения средней точки конденсаторов (искусственной средней точки для схемы задающего генератора 1), например при увеличении, изменяется (в данном случае растет) напряжение на инвертирующем входе 36 операционного усилителя 29 и конденсатору 32 потребуется больше времени для достижения величины этого напряжения, чтобы при перезаряде, сравнявшись с напряжением на неинвертирующем входе 37, а затем превысив его, переключить операционный усилитель 29 по цепи положительной обратной связи через ре- зистивный делитель 31. И, наоборот, разряжаясь во время формирования отрицательного полупериода конденсатор 32 достигнет напряжения неинвертирующего входа операционного усилителя 29 быстрее, чем в номинальном режиме.

равляющего напряжения имеет противоположное направление. Поэтому конденЗависимость длительности прямоуголь- 40 левой транзистор с закороченными ис- ных напряжений на коллекторах тран- током и затвором. Так как этот эле- зисторов 3, 4 от знака изменения уп- мент однополярный, а ток стабилитрона двунаправленный, то полевой транзистор 39 включен к цепь тока стаби- сатор 17 во время заряда в положитель-45 литрона источника 2 через выпрями- ном полупериоде заряжается до/боль- тельный диодный мост 38. шего напряжения, чем в отрицательном. Наибольшая стабильность получается при непосредственном измерении выходного напряжения по цепи обрат50

Пауза при формировании следующего, отрицательного, полупериода напряжения на коллекторах транзисторов 9, 11 (54) окажется короче, так как конденсатор 17, зарядившись до большего напряжения во время положительного полупериода задающего генератора 1,

ной связи с нагрузки, сравнением этого напряжения с эталонным (опорным) и последующим управлением широтно- импульсным моделятором 5 в соответствии с величиной и знаком рассогласо- долыле будет достигать уровня опорно- 55 вания. Узел 40 обратной связи воздей- го напряжения в отрицательном полупе- ствует на процесс формирования пило- риоде задающего генератора 1. На коллекторах транзисторов 9, 11 данный полупериод за счет укорочения паузы

образного напряжения через резистор 45 и элемент гальванической развязки - резисторный оптрон 44. Управляю10

2030

536362Ю

будет длиннее, чем положительный наряду с укорочением паузы в полупериоде задающего генератора 1 меньшей длительности идет процесс ее увеличения в другом полупериоде, так как конденсатор 17, получив меньший заряд в отрицательный полупериод задающего генератора 1, чем в положительный, перезаряжаясь в положительном полупериоде, скорее достигнет значения опорного напряжения, обусловив начало паузы и увеличив таким обоазом ее продолжительность. Укорочение положительного

15 полупериода преобразователя и удлинение отрицательного - приводит к боль шему разряду конденсатора 15 во время работы транзистора 1J, чем разряжается конденсатор 14 при работе транзистора 9 преобразователя 8 в другом полупериоде генератора 1. Возникшее по каким-либо причинам нарушение сим- метрии преобразователя 8 обуславливает изменение напряжения средней точки конденсаторов 14, 15, а это в свою очередь изменяет соотношение длительности полупериодов .задающего генератора 1.и, как результат, изменяет соотношение длительности полупериодов преобразователя 8, что уравновешивает полученную систему автоматического симметрирования преобразователя 8, дополнительно повышая коэффициент полезного действия.

Повышение стабильности выходного напряжения обеспечивается применением в качестве токоограничивающего элемента стабилизатора тока (фиг. 2). Наиболее простым из них является по25

35

ной связи с нагрузки, сравнением этого напряжения с эталонным (опорным) и последующим управлением широтно- импульсным моделятором 5 в соответствии с величиной и знаком рассогласо- вания. Узел 40 обратной связи воздей- ствует на процесс формирования пило-

образного напряжения через резистор 45 и элемент гальванической развязки - резисторный оптрон 44. Управляющий ток фотодиода оптронз 44 изменяет Проводимость его фотореэистора,, а значит, и суммарную величину зарядного сопротивления для конденсатора 17. ,- Увеличение выходного напряжения выше , заданного значения вызывает уменьшение проводимости сопротивления в цепи конденсатора 17, его перезаряд (49) проходит быстрее, он каждый раз при ю смене полупериодов задающего генератора 1в перезаряжаясь, быстрее достигает напряжения стабилитрона источника 2 и раньше начинает образовываться пауза в управляющем токе тран- 15 вует также автоматическое симметриро- зисторов 9S 11 преобразователя 8. вание преобразователя 8, выполненное

на порядок меньше базовых токов основных транзисторов.

Использование для питания источника 2 опорного напряжения половины напряжения сети (коммутируемого транзисторами 3 и 4), а также тока этого источника одновременно и для управления основными транзисторами 9 и 10 преобразователя 8 наряду с применением пассивного (не получающего непосредственно энергии от сети) широтно- импульсного модулятора 5 - дополнительно повышает КПД. Этому способстСтаноеятся короче импульсы преобразователя и меньше напряжение на выходе фильтра 28, При понижении выходного напряжения устройства ниже заданного процессы идут в обратном направлении.

С момента запуска преобразователя 8 первые полупериоды до вступления в действие обратной связи формируются без пауз о

Авторегулировка цепью обратной связи производится по возмуще-шям из-за изменения тока i-алрузки, а отслеживание изменения напряжения се ти -- непосредственно со стороны входа без задержки на реактивных элементах в цепи выхода, что обуславливает хорошие динамические характеристики по BXOJL-ЧЫМ зозмущениям (провалы и всплески напр/ «эния сети) .

Предлагаемый способ выгодно отличается от известрого там, что обеспечивает дальнейшее повышение коэффициента полезного действия за использования для сравнения ь широт- но-импульсном модуляторе переменных напряжений: прямоугольного опорного и пилообразного пропорционального напряжению сети Получение таких напряжений и их сравнение требует меньше операций, аппаратурных и энергетических затрат и непосредственно ведет - причем тоже при минимальных затратах - к получению двух разнопо- лярных широтномодулированных сигналов для прерывания состояния проводимости основных транзисторов (9В 11) полумостового преобразователя 8 путем управления от широтно-импульсно- го модулятора 5 дополнительными транзисторами (10, 12) преобразователя 8, базовые токи которых более чем

вует также автоматическое симметриро- вание преобразователя 8, выполненное

на порядок меньше базовых токов основных транзисторов.

Использование для питания источника 2 опорного напряжения половины напряжения сети (коммутируемого транзисторами 3 и 4), а также тока этого источника одновременно и для управления основными транзисторами 9 и 10 преобразователя 8 наряду с применением пассивного (не получающего непосредственно энергии от сети) широтно- импульсного модулятора 5 - дополнительно повышает КПД. Этому способсттакже без каких-либо энергетических и аппаратурных затрат. Способ предусматривает повышение коэффициента стабилизации выходного напряжения при сохранении высоких динамических характеристик при резких колебаниях напряжения первичной сети,

Устройство, реализующее способ,

отличается простотой и экономичностью: два транзистора (3, 4) противоположного типа проводимости, одновременно являются элементами согласования основных (третьего и четвертого)

входов преобразователя 8 с задающим генератором 1, элементом передачи тока для управления основными транзисторами 9 и J 0 преобразователя от цепи снабжения током источника 2

опорного напряжения и одновременно (по цепи коллекторов) - инвертором напряжения задающего генератора 1, нужного для обеспечения работы формирователя 16 пилообразного напряжения. Простейшие схемные решения формирователя 16 пилообразного напряжения и широтно-импульсного модулятора 5, присущие предлагаемому способу, принятая обработка опорного напряжения и напряжения, несущего информацию о первичной сети и (при необходимости) о выходном напряжении устройства, позволяют реализовать широт- но импульсный модулятор и управление

дополнительными транзисторами преобразователя, включив названные элементы в цепи перезаряда конденсатора 17 RC-цепи формирователя 16, не прибегая к потреблению энергии от первичной сети для этих нужд (кроме затрат на

обслуживание самой RC-цепи и источника опорного напряжения).

Для автоматического симметрирования преобразователя не требовалось

13

ни одного,электрорадиоэлемента, а всего лишь достаточно использовать среднюю точку конденсаторов (14,15)

искусственпреобразователя 8 как ную среднюю точку для схемы задающего генератора 1, выбор которой среди других известных, как схемы мультивибратора на операционном усилителе 29 срезистивной 31 и резистивно-ем- костной 30 связями его1 выхода с обоими входами, позволяет образовать систему авторегулирования симметрии по практически бестоковой цепи связи между преобразователем 8 и задающим генератором 1 за счет реакции на эту связь самого.задающего генератора 1, RC-цепи и широтно-импульсного модулятора 5 при выполнении ими своих прямых функций.

Способствующее снижению энергетических затрат деление на два напряжения сети для питания источника 2 опорного напряжения осуществлено без привлечения дополнительной элементной базы простым подключением стабилитрона и токоограничительного элемента между коллекторами транзисторов 3, 4 и средней точкой конденсаторов 14 и 15 полумостового преобразователя 8 напряжения.

Формула изобретения

1. Способ импульсной стабилизации двухтактного преобразователя постоянного напряжения в постоянное или переменное или переменное напряжение, выполненного по схеме полумостового типа на двух транзисторах и с задающим генератором, заключающийся в том, что сравнивают напряжение на силовых шинах преобразователя с опорным переменным напряжением, формируют широтно-модулировэнные сигналы для управления транзисторами двухтактного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, напряжение на входных силовых шинах делят пополам, указанное переменное опорр ное напряжение формируют из этого половинного напряжения как прямо-

53636214

угольное двухполярное, а из полного напряжения на входных силовых шинах преобразователя формируют двухполярное пилообразное напряжение, синфазное с опорным, и используют его для формирования указанных широтно-моду- лированных сигналов, сравнивают эти напряжения попеременно в обеих полярЮ ностях, а для получения указанных

широтно-модулированных сигналов в момент превышения по абсолютному значению амплитуды пилообразного напряжения над опорным формируют запрет на

15 дальнейшую работу соответствующего транзистора преобразователя, в момент смены полярности прямоугольного опорного напряжения возобновляют работы другого транзистора преобразователя,

20 ток включения транзисторов преобразователя формируют из тока, используемого для получения опорного напряжения, причем указанные ток включения транзисторов преобразователя, опорное

25 напряжение и пилообразное напряжение формируют попеременно в такт смены полупериодов напряжения задающего генератора относительно входных силовых шин.

30 2. Способ по п. отличающийся тем, что определяют, знак отклонения полученного половинного напряжения от половины входного напряжения, а затем асимметрию полуперио-

2g дов двухтактного преобразователя выравнивают путем управления соотношением длительности включения транзисторов преобразователя в обратной зависимости от знака отклонения полу40 ченного половинного напряжения.

3. Способ по пп.1 и 2,i отличающийся тем, что, с целью стабилизации постоянного напряжения или тока нагрузки, напряжение на вы45 ходе преобразователя выпрямляют, фильтруют, измеряют напряжение на датчике стабилизируемого параметра, сравнивают его с эталонным значением , и -скорость нарастания пилообразного 50 напряжения изменяют в прямо пропорциональной зависимости от величины отклонения стабилизируемого параметра относительно эталонного значения.

Вход

Выход

Физ.г

wr

V9

SOLI

51-ЛПП

52

54

U

U

l

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1990 года SU1536362A1

Авторское свидетельство
Стабилизатор-преобразователь постоянного напряжения 1979
  • Гонцов Анатолий Георгиевич
  • Лейви Ячеслав Нафтулович
SU896610A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
Способ импульсной стабилизации двухтактного преобразователя 1978
  • Карташян Лева Гевондович
  • Саакян Грант Гургенович
  • Мкртчян Жирайр Арташесович
SU941968A1
кл
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1

SU 1 536 362 A1

Авторы

Скачко Валериан Николаевич

Даты

1990-01-15Публикация

1987-08-24Подача