Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1993 года по МПК G05F1/56 

Цш I ulhT. .

Лиг

Изобретение может быть использовано в преобразователях электрической энергии, в первую очередь, для питания бортовой микроэлектронной аппаратуры азрокосми- ческих объектов.

Цель изобретения - снижение уровня и снижение спектра возбуждаемых радиопомех.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений, поясняющие работу.

Выход задающего генератора 1 (фиг.1) соединен с входом триггера 2. Перв-ый выход триггера 2 соединен с входом узла формирования 3, двухтактного сигнала. Вход узла формирования 3 соединен с входом триггера 5 и входом формирователя импульсов паузы 11, а выход последнего - с выходами схем совпадения 7 и 8. Выходы триггера 5 соединены с входами схем совпадения 7 и 8. Выходы узла формирования 3 через интегрирующие звенья 13 и 14 соединены с входами преобразователя постоянного напряжения в переменное первого силового узла 17. Второй выход триггера 2 соединен с входом узла формирования 4 двухтактного Сигнала. Вход узла формирования 4 соединен с входом триггера 6 и входом формирователя импульса паузы 12, а выход последнего - с входами схем совпадения 9 и 10. Выходы триггера б соединены с входами схем совпадения 9 и 10. Выходы узла формирования 4 через интегрирующие звенья 15 и 16 соединены с входами преобразователя напряжения постоянного в переменное второго силового узла 18. Выход стабилизатора 19 соединен со средней точкой первичной обмотки силового трансформатора первого силового узла 17. Выход стабилизатора 20 соединен со средней точкой первичной обмотки силового трансформатора второго силового узла. Выходы выпрямителей 21 и 22 подключены к выходному фильтру 24. Выход датчика напряжения 23 подключен к входу обратной связи стабилизатора 20.

На фиг.2 изображено: а) напряжение на выходе задающего генератора 1; б)- напряжение на первом выходе триггера 2; в) - напряжение на втором выходе триггера 2; г) - напряжение на первом выходе триггера 5; д) - напряжение на первом выходе триггера 6; е)- напряжение на вторичной обмотке трансформатора силового узла 17; ж) - напряжение на вторичной обмотке трансформатора силового узла 18; з) - напряжение на выходе выпрямителя 21 при его работе на отдельную активную нагрузку; и) - напряжение на выходе выпрямителя 22

при его работе на отдельную активную нагрузку.

При поступлении питающих напряжений начинает работать задающий генератор

1. Прямоугольные импульсы с его выхода поступают на счетный вход триггера 2. Противофазные колебания типа меандр с выходов триггера 2 попадают на входы узлов формирования 3 и 4; Импульсы на выходах

узла формирования 3 сдвинуты между собой на полпериода прямоугольной волны напряжения и имеют задержку на длительность паузы. Такие сигналы получаются благодаря наличию триггера 5, схем совпадения 7 и 8,

5 формирователя импульса паузы 11. Аналогичные сигналы получаются и на выходах узла формирования 4. Однако, импульсы на выходе узла формирования 4 сдвинуты относительно импульсов на выходе узла фор0 мирования 3 на четверть периода. Напряжения на вторичных обмотках силовых узлов 17 и 18 имеет трапецеидальную форму с закругленными углами. Силовые транзисторы силовых узлов 17 и 18 находят5 ся либо в режиме отсечки, либо в режиме насыщения. Плавное переключение транзисторов обеспечивается за счет наличия интегрирующих звеньев 13, 14, 15 и 16. На выходах выпрямителей 21 и 22 действуют

0 напряжения, имеющие провалы, длительность которых составляет 20-30%.

Однако, поскольку трапецеидальные колебания с закругленными углами на выходах силовых узлов 17 и 18 сдвинуты на чет5 верть периода, происходит перекрытие по времени и результирующее напряжение на выходе фильтра 24 имеет малый уровень пульсаций на частоте работы преобразователей. Равенство амплитуд полуволн на вы0 ходах выпрямителей 21 и 22 обеспечивается за счет отслеживания выходного напряжения стабилизатора 20 за выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное силового узла 17.

5 в известных преобразователях напряжения стремление уменьшения коммутационных потерь, снижения температуры силовых транзисторов, повышения КПД приводит к сокращению длительности вре0 мени переключения транзисторов, и, следовательно, к увеличению уровня генерируемых радиопомех. Таким образом, в предложенном устройстве, несмотря на медленное переключение транзисторов,

5 коммутационные потери .не увеличиваются, а КПД не ухудшается, температура транзисторов не повышается, но, при этом, происходит существенное ослабление генерируемых, радиопомех, которое обусловлено как плавной коммутацией транзйсторов, так и отсутствием кратковременных всплесков в цепях выпрямителей из-за накопления заряда в диодах.

Использование предлагаемого источника питания по сравнению с базовым объектом позволит:

- повысить надежность работы широкополосных микроэлектронных радиоприемников высокой чувствительности, в частности на радиолиниях дальней космической связи:

- использовать совместно с предложенным источником питания в составе бортового микроэлектронного радиокомплекса такие приборы как умножители частоты, первичные стандарты частоты.

Формула изобретения Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий первый силовой узел из преобразователя постоянного напряжения в переменное, вход которого через стабилизатор подключен к входным выводам и выпрямителя, выходной фильтр, задающий генератор, первый узел формирования двухтактного сигнала, состоящий из триггера, связанных первыми входами с его выходами двух схем совпадения

и формирователя импульса паузы, вход которого соединен с входом триггера, а выход - с вторыми входами схем совпадения, отличающийся тем, что, с целью

снижения уровня и сужения спектра возбуждаемых радиопомех, введены счетный триггер, второй узел формирования двухтактного сигнала, четыре интегрирующих звена, второй силовой узел, датчик напряжения на выходе преобразователя постоянного напряжения в переменное первого силового узла, при этом выход задающего генератора соединен с входом счетного триггера, выходы которого соединены с входами соответствующих узлов формирования двухтактного сигнала, выходы каждого из которых через соответствующие интегрирующие звенья соединены с входами управ- ления преобразователей постоянного

напряжения в переменное соответственно первого и второго силовых узлов, выходы выпрямителей которых подключены параллельно к выходному фильтру, кроме того, выход датчика напряжения на выходе преобразователя постоянного напряжения в переменное первого силового узла соединен с входом цепи обратной связи стабилизатора второго силового узла.

Использование: изобретение может быть использовано в преобразователях электрической энергии, в частности для питания бортовой микроэлектронной аппаратуры аэрокосмических объектов. Сущность изобретения: преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит первый силовой узел 17 из преобразователя постоянного напряжения в переменное, вход которого через стабилизатор 19 подключен к входным выводам и выпрямителя 21. Устройство содержит так же выходной фильтр 24, задающий генератор 1, первый узел формирования 3 двухтактного сигнала, состоящий из триггера 5, двух схем совпадения 7 и 8 и формирователя импульса паузы 11. С целью снижения уровня и снижения спектра возбуждаемых радиопомех введены счетный триггер 2, второй узел 4 формирования двухтактного сигнала, четыре интегрирующих звена 13- 16, второй силовой узел 18 и датчик напряжения 20 на выходе преобразователя постоянного напряжения в переменное первого силового узла. 2 ил.

«/

V

ж 3

f

f