Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1979 года по МПК H02M3/335 

но, а со входом первого делителя частоты - через первый инвертор, выход широтно импульсного модулятора подключен к первым входам схем И первого селектора импульсов непосредственно, а к пер вым кходам схем И второго селектора импульсов - через второй инвертор, вто рые аходы схем И первого и второго селекторов импульсов подключены к вь ходам соответствуюших делителей частоты, а цепи питания предварительных усилителей соединены с выходом введенного вспомогательного сгабилизагора напряжения. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; : на фиг. 2 а, 6 - временные диаграммы работы устройства соответственно при меньшем и большем значениях выходног напряжения. Стабилизированный преобразователь содержит силовой выпрямитель 1 и фильтр 2, подключенный к выходу усилителя мощности, выполненного по двухтактной трансформаторной схеме на тран зисторах 3, 4, база каждого из которых соединена через резисторы 5, 6 с выхо дами обмотки 7, 8 управления и через диоды 9, Ю - с выходами запирающей обмотки 11, 12, шйротно-импульсный модуляигор 13, первый вход которого через цепь обратной связи 14 соединен с выходом устройства, а второй вход через формирователь пилообразного напряжения 15 подключен к выходу задакм шего redepaTOpa 16, первый и второй тфедварительные усилители, выполненные на транзисторах 17, 18 и 19, 2О по двухтактной схеме с выходными трансформаторами 21, 2,на которых размешены, соответственно обмотки управления 7, 8 и запирающая обмотка 11, 12 два селектора импульсов, содержащие по две 23, 24 и 25, 26 схемы И, выходы Которых соединены соответственно с базами транзисторов 17, 18 и 19, 2О предварительных усилителей, два делителя частоты 27, 28, два инвертора 29, ЗО и вспомогательный стабилизатор напряжения 31. При подаче входного питающего напряжения задающий ген.ератор 16 на-,, чинает вырабатывать последовательност прямоугольных импульсов ( фиг. Эта последовательность инвертируется с помощью инвертора 29 и поступает на вход первого делителя частоты 27. С выходов делителя частоты 27 снимаютс прямая и инверсная последовательность прямоугольных импульсов с частотой в два раза меньшей частоты работы задаю.шего генератора 16 (( фиг. 2). Из прямоугольного напряжения, генерируемого задающим генератором 16 с помощью формирователя пилообразного напряжения 15, получают симметричное пилообразное напряж.ение (и,-на фиг.2) с частотой, равной частоте работы задающего генератора 16. Это напряжение поступает на вход широтно-импульсного модулятора 13. Широтно-импульсный модулятор 13 преобразовывает постоянное выходное напряжение, поступающее на другой вход по цепи обратной связи 14, в импульсы, длительность которых обратно пропорциональна величине выходного напряжения, а частота равна частоте работы задающего генератора 16 (U,j-j на фиг. 2). С выхода широтно-импульсного модулятора 13 напряжение подается на первые входы схем И 23, 24 первого селектора импульсов. На вторые входы схем И 23, 24 подается напряжение с выходов первого делителя частоты 27, Импульс с выхода широтноимпульсного модулятора 13 проходит на выход той схемы И, на втором вхо- де которой присутствует импульс с вы- . хода делителя частоты 27, Так как частота работы широтно-импульсного модулятора 13 в раза больше частоты выходных импульсов делителя частоты 27, то на выходе каждой из схем И 23, 24 импульс, равный по длительности импульсу с выхода широтно-импульс- ного модулятора 13, будет появляться раз за период частоты работы делителя частоты 27. Таким образом, на вькоде каждой схемы И 23, 24 вьщеляются последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на полпериода частоты работы делителя частоты 27 с длительностью, равной длительности выходньк импульсов широтно-импульсного модулятора 13 и частотой, равной частоте работы делителя 27 ( Ug и фиг. 2). С вькодов схем И 23, 24 импульсы поступают на базы транзисторов 17, 18 первого предварительного усилителя, поочередно открывая их на время, определяемое длительностью импульса с вынхода широтно-импульсного модулятора 13. На обмотках трансформатора 21 будет формироваться двухполярное прямснугольное напряжение с паузой на нуле ( Ug на фиг. 2). Снимаемое со вторичной обмотки управления 7, 8 напряжение используется для отпирания транзисторов 3, 4 усилителя мощности. Изменение выходного напряжения, подаваемое по цепи обратной связи 14, отрабатьтается широтно-импульсным модулятором 13, который изменяет длитель ность формируемого импульса так, чтобы среднее значение выходного напряжения оставалось постоянным. Аналогично nepвому работает второй селектор импульсов, содержащий две схемы И 25, 26, Здесь происходит сложение импульсов, поступающих с выхода широтно-импуль- сного модулятора 13 через инвертор ЗО (Ujo на фиг, 2) с прямой и инверсной последовательностью импульсов, поступа ших с выходов второго делителя частоты 28. Запуск второго делителя частоты 28 осуществляется импульсами напряжения, поступающего непосредственно с выхода задающего генератора 16, В связи с тем, что запуск делителей частоты 27, 28 осуществляется одноименными фронтами, а между выходом задающего генератора 16 и входом первого делителя частоты 27 включен инвертор 29, то последовательность импульсов с выходов второго делителя частоты 28 будет сдвинута по фазе относительно импульсо с выходов делителя частоты 27 на полпериода частоты работы задающего генератора 16 (Urtc на фиг, 2), Этим достигается то, что задний фронт И1 пульсов с выходов схем И 23, 24 и передний фронт импульсов с выходов схем И 25, 26 формируются одновременно (и25 2б Ф Импульсы с выходов схэм И 25, 26 поступают на базы транзисторов 19, 2О, открывая пх на время длительности икшульса. На обмотках трансформатора 22 также будет формироваться двухполярное прямоугольное напряжение с паузой на нуле ( фиг. 2) инверсное по срав нению с напряжением на обмотках трано форматора 21, Снимаемое со вторичных полуобмоток 11, 12 трансформатора 22 напряжение через диоды 9, 10 поступает на базы транзисторов 3, 4 и используется для ах формированного запирания Так как на входы схем И 25, 26 напряжение с выхода широтно-импульоного модулятора 13 поступает через инвертор 30, то при увеличении входного напряжения длительность импульсов напряжения на обмотках трансформатора 21 будет уменьшаться, а на обмотках трансформатора 22 будет увеличиваться. Благодаря этому в устройстве осуществляется одновременная модуляция отпирающего и запирающего напряжения. Это приводит к тому, что в момент формирования запирающего напряжения транзисторы 17, 18 закрыты, и напряжение на управляющих полуобмотках 7, 8 равно нулю. Благодаря этому исключаются потери мощности, связанные с одновременной работой двух последовательно включенных ЭДС, наводимых на вторичных обмотках трансформаторов 21, 22 на сопротивлении 5 и 6 в цепи базы транзисторов 3, 4 усилителя мощности, и через сопротивление 5 или 6 протекает незначительный ток, равный току холостого хода одной из полуобмо- ток 7, 8 трансформатора 21, Кроме того, уменьщаются потери мощности, затрачиваемой на компенсацию встречньсх токов. Отсутствие ключа широтно-импульсного модулятора, включенного между средней точкой запрещающей обмотки и точкой эмиттеров транзисторов усилителя мощности, позволяет при том же коммутируемом токе снизить напряжение на запирающей обмотке, что приводит к соответствующему уменьшению затрачиваемой мощности. Питание предварительных усилителей от вспомогательного стабилизатора на- пряжения приводит к тому, что при увеличения аходного напряжения мощность, затрачиваемая на управление транзисторами усилителя мощности, не увеличивается, так как амплитуда импульсов напряжения на управляющей и запирающей обмотках не возрастает, а длительность импульса тока базы уменьшается, что приводит к уменьшению среднего тока, потребляемого от вспомогательного стабилизатора напряжения. Мощность при подаче запрещающего напряжения затрачивается только на время рассасывания избыточных носителей в базе, которое составляет незначительную часть периода. Все эти преимущества ведут к уменьению мощности, затрачиваемой на управение транзисторами усилителя мощности, следовательно, к увеличению КГЩ вс&о устройства, что отличает редлагаемый преобразователь от nf)oотипа,

Ф о

обретения

р м у л а

Стабнлиоировэнный преобразоватепь постоянного напряжения в постояннобэ содержащий силовой вьшрямитсль с фильтром, подключент ый к выходу усилителя МОЩНОСТИ} выполненного по двухтактной трансформаторной схеме на тран- эистораХд база каж,аого из которых соединена через резисторы с выводами обмотки управления и через диоды - с вь водами запирающей обмотки и широтно™ импульсный модулятор, первый вход которого через цепь обратной связи соединен с въьходом, а второй вход через формирователь пилообразного напряжения подключен к выходу задающего генератора, отличающийся TBMS что, с целью повышения КПД5 дополнительно введены два предварительных усилителя, вьшолненных на транзисторах по двухтактной схеме с выходными транс- форматорами на которых размещены соответственно обмотка управления к запирающая обмотказ два селектора им- пульсов., содержащие по две схемы И два делителя частоты и два инвертора,

при этом выходы схем И первого и второго селекторов ИIv пyльcoв подключены к базам транзисторов соответствующих предварительных усилителей, выход задающего генератора соединен со входом второго делителя частоты непосредствен HOj а со входом первого делителя частоты - через первый инвертор, выход широтно-импульсного модулятора подключен к первым аходам схем И первого селектора импульсов непосредственно, а к первым входам схем И второго селектора импульсов - Через второй инвертор, вторые .входы схем И первого и второго селекторов импульсов подключены к выходам соответствующих делителей часTOTMs а цепи питания предварительных усилителей соединены с выходом введенного вспомогательного стабилизатора напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 479101, Q 05 F 1/64, 1973.

2,Авторское свидетельство СССР № 491941, 3 О5 F 1/64, 1974.

о о