Резонансный стабилизирующий конвертор Советский патент 1991 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть применено в источниках электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - расширение области применения путем использования ши- ротно-импульсной модуляции.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управления.

Конвертор содержит двухтактный усилитель 1 мощности, выход которого через датчик 2 тока подсоединен к первичной обмотке 3 силового трансформатора 4. Вторичная обмотка 5 силового трансформатора 4 через двухиолупериодный выпрямитель б и сглаживающий фильтр на дросселе 7 и конденсаторе 8 подключена к выходным выводам 9 и 10 и к первым входам блока 11 управления, парафазные выходы которого

подсоединены к управляющим входам усилителя 1 мощности. Напряжение с датчика 2 тока подается на вторые входы блока управления, сигнальные выходы которого подсоединены к сигнальным входам управляемого конденсатора 12, подключенного параллельно выходу выпрямителя 6.

Блок 11 управления образуют задающий генератор 13, парафазные выходы которого подключены к первым входам триггеров 14 и 15, выходы которых 16 и 17 являются управляющими выходами блока управления. Вторые входы триггеров соединены с выходом порогового элемента 18, входы 19 и 20 которого являются вторыми входами блока управления.

Кроме того, блок 11 управления содержит усилитель 21 сигнала ошибки, первые входы которого являются первыми входами 22 и 23 блока управления, второй вход усилителя 21 подключен к выходу источника 24

Ою

I

CJ

опорного напряжения, а выходы 25 и 26 являются сигнальными выходами блока управления.

Резонансный стабилизирующий конвертор работает следующим образом.

При подаче первичного питания запускается задающий генератор 13 блока 11 управления, на выходах которого формируются две парафазные (т.е. сдвинутые на 180°) последовательности тактирующих импульсов.

Импульс задающего генератора перебрасывает соответствующий триггер (предположим триггер 14) в состояние, при котором с его выхода 16 снимается сигнал, открывающий одно из плеч двухтактного усилителя 1 мощности. Соответствующий транзистор усилителя мощности переходит в режим насыщения, и резонансный контур, в состав которого входят индуктивности рассеяния обмоток 3 и 5 силового трансформатора 4 и управляемый конденсатор 12, формирует синусоидальную форму импульса коллекторного тока. Длительность полупериода синусоиды выбирается равной полупериоду импульсов задающего генератора при отсутствии напряжения на сигнальных выходах блока 11 управления.

В момент окончания полупериода синусоидального тока, т.е. при переходе его через нулевой уровень, пороговый элемент 18 формирует импульс, который переключает триггер 4 в исходное состояние. Усилитель 1 мощности запирается.

Импульсы напряжения на вторичной обмотке 5 трансформатора 4 выпрямляются выпрямителем 6, сглаживаются и поступают на выходные выводы 9 и 10.

Величина выходного напряжения сравнивается с опорным напряжением в усили- теле21 сигнала ошибки. При наличии сигнала рассогласования на сигнальных выходах 25 и 26 усилителя 21 сигнала ошибки формируется управляющий сигнал, который подается на управляемый конденсатор 12, например, в виде варикапа с разделительным конденсатором, емкость изменяется, что изменяет частоту резонансного контура и длительность полупериода синусоидального тока коллектора, т.е. изменяется коэффициент заполнения импульсов. Емкость управляемого конденсатора изменяется в

2-2,5 раза, что обычно бывает достаточно для обеспечения стабилизации выходного напряжения в широком диапазоне изменения внешних воздействий.

Конвертор с синусоидальной формой

тока обеспечивает бестоковую коммутацию транзисторов усилителя мощности при их включении и отключении, что позволяет формировать безопасную траекторию рабочей точки транзисторов. Использование ШИМ регулирования, в отличие от обычно используемой НИМ. позволяет оптимизировать параметры сглаживающего фильтра конвертора, расширяет область его применения.

Формула изобретения

1.Резонансный стабилизирующий конвертор, содержащий двухтактный усилитель мощности, выход которого через датчик тока подсоединен к первичной обмотке силового трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и сглаживающий фильтр подключена к выходным выводам и к первым входам блока управления,

вторые входы которого соединены с выводами датчика тока, а парафазные выходы - с управляющими входами усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем использования широтно-импульсной модуляции, в конвертор введен управляемый конденсатор, подключенный параллельно выходу выпрямителя, причем сигнальные входы управляемого конденсатора подсоединены к сигнальным выходам блока управления.

2.Конвертор по п. 1,отличающий- с я тем, что блок управления содержит задающий генератор,два триггера, пороговый

элемент, усилитель сигнала ошибки и источник опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу усилителя сигнала ошибки, первые входы которого являются первыми входами блока управления, а

выходы - сигнальными выходами блока управления, парафазные выходы задающего генератора подключены к первым входам триггеров, выходы которых являются управляющими выходами блока управления, а

0 вторые входы подсоединены к выходу порогового элемента, входы которого являются вторыми входами блока управления.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в источниках электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - расширение области применения путем использования широтно- импульсной модуляции. Конвертор содержит усилитель мощности 1, который формирует прямоугольные импульсы напряжения, длительность которых определяется длительностью полупериода тока через силовые элементы усилителя мощности. Резонансный контур образуется индуктивностями рассеяния обмоток трансформатора 4 и емкостью управляемого конденсатора 12. Путем изменения емкости управляемого конденсатора 12 можно изменять длительность полупериода тока, т.е. при постоянной частоте следования импульсов изменять коэффициент заполнения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. Ё

Atf ж77 19 ZO +ZS+26

n

tt

15

А /

0Ј/г2

75

2

11

25