Синхронизируемый преобразователь напряжения Советский патент 1979 года по МПК H02M7/537 

i

Изобретение относится к устройствам управления статическими преобразователями, которые используются в качестве вторичных источников питания спецустройств, средств связи и т. д.

Известен преобразователь напряжения, синхронизируемый однотактными импульсами 1. Недостатком известного синхро.низируемого преобразователя напряжения ;является то, что синхронизация однотактиым импульсом не обеспечивает четкого уп-, равления и допускает сбои, так как зависит от характера нагрузки (в частности, при емкостном характере нагрузки)...

В известной схеме исключение указанного недостатка достигается применением дополнительных дросселей, т. е. услож;нением схемы за счет дополнительных моточных элементов, так как эти моточные элементы имеют большие (особенно для низких частот 50, 400, 1000 Гц) размеры и габариты. Известен также синхронизируемый преобразователь напряжения, содержащий управляемые ключи, которые связаны между собой цепью положительной обратной связи, причем один вывод для подключения источника синхронизирующего сигнала соединен с общей щиной, а другой - с одноименными электродами двух развязывающих диодов 2. Это устройство является

наиболее близким по технической сущности к изобретению. Однако оно также обладает недостатками, в частности имеет низкую надежность работы, обусловленную неустойчивостью синхронизации, особенно при изменении типа нагрузки (R, С, L).

Целью изобретения является повышение надежности работы синхронизируемого преобразователя напряжения. Для достижения поставленной цели в нем другие электроды каждого развязывающего диода через резисторы подключены соответственно к выходам управляемых ключей, а точки соединения этих электродов с резисторами

через синхронизирующие цепочки, состоящие из последовательно соединенных конденсаторов и ограничивающих резисторов, подключены перекрестно ко входам управляемых, ключей, при этом входы защунтированы дополнительными диодами.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема синхронизируемого преобразователя напряжения на примере синхронизируемого мультивибратора на

транзисторах. Источник синхронизирующего сигнала выполнен также в виде мз льтивибратора.

Синхронизируемый преобразователь напряжения содержит управляемый ключ на

транзисторе 1, синхронизирующую цепочКУ, состоящую из последовательно соединенных конденсатора 2 и ограничительного резистора 3, одним концом через диод 4 среди ненную с общей щиной, а другим концом через резистор 5 - с коллектором транзистора 1. Конденсатор 6, уиравляемый ключ на транзисторе 7, коллектор которого через последовательно соединенные резистор 8, конденсатор 6 и ограничительный резистор 9 второй синхронизирующей цецочки подключен к базе транзистора 1. Точка соединения конденсатора 2 и резистора 5 через диод 10 подключена к выводу для подключения источника синхронизирующих сигналов. Обмотка 11 трансформатора 12 коллекторной нагрузки транзисторов

1и 7 через последовательный резистор 13 включена между базами транзисторов 1 и 7. Диод 14 включен встречно-параллельно с базо-эмиттерным переходом транзистора 1, также включен диод 4 с транзистором 7. Электрод диода 15 соединен с одноименным электродом диода 10, который подключен к выводу для подключения источника синхронизирующих сигналов, а другой электрод диода 15 - с точкой соединения конденсатора 6 и резистора 8. Эмиттеры транзисторов 1 и 7 соединены с общей шиной.

Работает схема следующим образом.

Открыты, например, выходной транзистор синхронизирующего мультивибратора и транзистор 1 синхронизируемого мультивибратора.

Предварительно заряженный конденсатор

2разряжается через ограничивающий резистор 3, диод 4, резистор 5 и участок эмиттер-коллектор открытого транзистора 1. Конденсатор 6 заряжается до напряжения t/эк закрытого транзистора 7 через коллекторную нагрузку транзистора 7, резистор 8, ограничивающий резистор 9 и базо-эмиттерный переход открытого транзистора 1.

К моменту переключения транзисторов синхронизирующегомультивибратора

конденс. 2 0; копденс. 6 2 t/miT ПОЭТОМУ

когда выходной транзистор 1 закроется, на вход транзистора 7 через конденсатор 2, диод 10 и резистор 3 поступит отпирающий сигнал от f/эк этого транзистора.

На вход транзистора 1 через конденсатор 6 никакого сигнала не поступит, так как этот конденсатор 6 уже полностью заряжен.

Указанная комбинация сигналов осуществит переключение транзисторов 7 и 1, транзистор 7 откроется, а транзистор 1 закроется. В дальнейшем этот режим поддерл ивается посредством цепи положительной обратной связи, включенной между базами транзисторов 1 и 7, выполненной в виде обмотки 11, принадлежащей выходному трансформатору 12 синхронизируемого

мультивибратора и последовательно включенного с ней резистора 13.

Перед следующим переключением конденсатор 6 разрядится через резисторы 8, 9, 5 диод 14 и участок эмиттер-коллектор открытого транзистора 7, поэтому, когда закроется выходной транзистор, через указанный конденсатор 6, резистор 9, диод 15 на вход закрытого транзистора 1 поступит

0 отпирающий сигнал от t/эк выходного транзистора и т. д.

На чертеже показана схема преобразователя, в котором синхронизация осуществляется по отпиранию закрытого до того

5 транзистора. Эта схема легко трансформируется в схему с синхронизацией по запиранию. Для этого достаточно переключить развязывающие диоды 10, 15 (на чертеже показано пунктиром). Цепи положительной

0 обратной связи в рассматриваемых мультивибраторах выполнены в виде обмоток выходных трансформаторов. При выполнении синхронизируемого преобразователя напряжения на транзисторах типа 2Т608 в

5 качестве конденсаторов 2 и 6 желательно использовать малогабаритное конденсаторы типа КМ емкостью 10000-15000 пф.

Сравнительный анализ синхронизируемого преобразователя напряжения с известными показал, что достоинство предлагаемого устройства заключается в высокой надежности его работы при малом весе и габаритах.

Формула изобретения

Синхронизируемый преобразователь напряжения, содержащий управляемые ключи, которые связаны между собой цепью положительной обратной связи, причем

один вывод для подключения источника синхронизирующего сигнала соединен с общей щиной, а другой - с одноименными электродами двух развязывающих диодов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, другие электроды каждого развязывающего диода через резисторы подключены соответственно к выходам управляемых ключей, а точки соединения этих электродов с резисторами через синхронизирующие цепочки, состоящие из последовательно соединенных конденсаторов и ограничивающих резисторов, подключены перекрестно ко входам управляемых ключей, причем эти входы защунтированы дополнительными диодами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 296199, кл. Н 02М 5/04, 1969.

2. Моин В. С., Лаптев Н. Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи, М., «Энергия, 1972, с. 307, рис. 9-3.