Преобразователь постоянного напряжения в переменное синусоидальное Советский патент 1992 года по МПК H02M7/537 

4 О Ю 00 vj

О

го

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Известны схемы преобразователей, со- держа-oinx инвертор с колебательным LC- контуром и дроссель фильтра в цепи питания.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является преобразователь постоянного напряжения в переменное синусоидальное, содержащий двухтактный инвертор, вторичная обмотка трансформатора которого присоединена к выходным выводам, средний вывод первичной обмотки, шунтированной конденсатором, соединен через первую обмотку дросселя фильтра с первым входным выводом, а крайние выводы первичной обмотки подключены к коллекторам силовых транзисторов, эмиттеры которых присоединены к второму входному выводу, а базы соединены через первый и второй резисторы с выходом блока управления, вход которого присоединен к обмотке управления трансформатора, средний вывод которой соединен через третий резистор с вторым входным выводом; управляемый ключ и блок задержки, присоединенный входом к входным ВЫЕСДЗМ, а выходом - к входу управления управляемого ключа, выход которого связан со второй обмоткой дросселя фильтоа.

Недостатком известного устройства яв- ляется малое время выключения ключа в переходном режиме, что приводит к резкому увеличению индуктивного сопротивления дросселя фильтра (а, следовательно, и падения напряжения на нем) и может при- вести к срыву автоколебаний, Кроме того, однополупериоднэя схема замыкания обмотки дросселя управляемым ключом ухудшает условия выхода на установившийся режим преобразователя, т.к. увеличивается падение напряжения на дросселе в незамыкаемый полупериод.

Указанные причины ухудшают условия запуска и выхода на режим преобразователя, особенно под нагрузкой имеющей ак- тивный характер.

Целью настоящего изобретения является улучшение условий запуска преобразователя, повышающее надежность выхода на режим при включении схемы.

Указанная цель достигается тем, что в отличие от известной схемы, в предложенном устройстве управляемый ключ выполнен в виде регулятора тока, выход которого

связан с второй обмоткой дросселя фильтра через двухполупериодный выпрямитель, причем регулятор тока выполнен на транзисторе, эмиттер которого через один резистор, а база через другой соединены со вторым входным выводом, при этом база транзистора подключена к выходу блока задержки.

На фиг. 1 приведена электрическая схема преобразователя постоянного напряжения в переменное синусоидальное: на фиг. 2- временные диаграммы токов и напряжений.

Преобразователь постоянного напряжения в переменное синусоидальное содержит инвертор, вторичная обмотка трансформатора 1 которого присоединена к выходным выводам, а первичная обмотка 2, снабженная средним выводом и присоединенная к первому входному выводу через первую обмотку 3 дросселя фильтра 4. своими крайними выводами подключена к коллекторам силовых транзисторов 5 и 6, эмиттеры которых подсоединены ко второму входному выводу. Управляющие транзисторы 7 и 8 соединены с базами силовых транзисторов 5 и 6 через первый 9 и второй 10 резисторы и подключены базами к крайним выводам обмотки управления 11 трансформатора 1. средний вывод которой через резистор 12 подключен ко второму входному выводу. Преобразователь содержит также блок задержки 13; управляемый ключ 14. вход которого подключен к выходу блока задержки 13, а выход связан со второй обмоткой 15 дросселя фильтра 4; конденсатор 16. включенный параллельно первично и обмотке 2 трансформатора 1.

Блок задержки 13 может быть выполнен в виде резистивного делителя на резисторах 17, 18, один из которых шунтирован конденсатором 19 и соединен средним выводом 20 через стабилитрон 21 и резистор 22 с выходным выводом блока задержки.

Управляемый ключ 14 выполнен в виде регулятора тока, который может быть выполнен на транзисторе 23,эмиттер которого через один резистор 24, а база - через другой резистор 25 подключены ко второму входному выводу. Выход управляемого ключа 14 (коллектор транзистора 23 и второй входной вывод) подключены ко второй обмотке 15 дросселя фильтра 4 через двухполупериодный выпрямитель, собранный на диодах 26. 27. 28 и 29.

Вход управляемого ключа (база транзистора 23) подсоединен к выходу блока задержки 13.

Преобразователь работает следующие образом.

При подключении источника питания к входным выводам управляемый ключ 14 открывается током заряда конденсатора 19 блока задержки 13. При этом на резисторе 25 образуется входное напряжение, обеспечивающее заданный (резистором 24) ток в коллекторе транзистора 23 управляемого ключа 14. Этот ток, протекая по обмотке 15, трансформируется в обмотку 3 дросселя фильтра и ограничивает ток через силовые транзисторы 5 и 6 в момент включения напряжения питания.

По мере заряда конденсатора 19 напряжение на выходе блока задержки 13 и, соответственно, на входе управляемого ключа 14 (на резисторе 25) уменьшается, что приводит к уменьшению тока через ключ 14 и обмотку 15 дроссепя фильтра 4, уменьшая плавно ток через первую обмотку 3 дросселя 4 и силовые транзисторы 5, 6, а также в колебательном контуре (обмотка 2 трансформатора 1 - конденсатор 16). При дальнейшем увеличении напряжения на конденсаторе 19 блока задержки 13 ток через резистор 22 и стабилитрон 21 пропадает, что приводит к выключению управляемого ключа и, соответственно, к снятию дополнительного (начального) тока в обмотке 15 дросселя фильтра (30 фиг.2 - Ms) и в колебательном контуре.

Выполнение управляемого ключа в виде регулятора тока обеспечивает плавное уменьшение начального тока в дросселе посредством регулирования (в обоих полупериодах напряжения на дросселе фильтра 32 фиг. 2 - идр) тока в обмотке 15 (30 фиг. 2 Нб), что исключает возможность срыва колебаний в процессе запуска преобразователя. В момент запуска преобразователя среднее значение тока потребления, нарастая до заданной регулятором тока величины, в процессе выхода преобразователя на стационарный режим (33 фиг. 2 - ) плавно уменьшается до своего установившегося значения (31 фиг, 2 - Потр.).

Таким образом, в предложенной схеме осуществляется ограничение величины начального (пускового) тока через транзисторные ключи и обмотку дросселя фильтра в обоих полупериодах напряжения на дросселе и обеспечивается плавное его уменьшение в процессе установления колебаний, что повышает надежность работы схемы в переходном режиме.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в переменное синусоидальное по авт.св. № 1504772, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при

включении путем улучшения условий запуска, управляемый ключ выполнен в виде регулятора тока, выход которого соединен с второй обмоткой дросселя фильтра через двухполупериодный выпрямитель.

2. Преобразователь поп. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что регулятор тока выполнен на транзисторе, эмиттер которого через один резистор, а база через другой соединены с вторым входным выводом, причем база

транзистора подключена к выходу блока задержки.

W iЈM&X-5

Использование: в электротехнике, может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Сущность изобретения: в преобразователе силовые транзисторы (5, 6) присоединены к первичной обмотке трансформатора (1), подключенного к входным выводам через дроссель фильтра (4), образующий с конденсатором (16) резонансный контур. Для улучшения условий самовозбуждения в момент включения преобразователя вторая обмотка(15) дросселя фильтра (4) шунтируется с помощью управляемого ключа (14). Управляемый ключ

-7 j

J/

%WWWw

WVWWWwWs/WA

#й

JJ

Z/c7