Стабилизированный конвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M3/24 G05F1/58 

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности ко вторичным источникам питания постоянного напряжения радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизированный конвертор по авт. св. № 586529/ содержащий входом соединенный с входными выводами задающий генератор, вторичная обмотка трансформатора которого соединена с одним входом широтно-импульсного модулятора, выходом подключенного к управляиадему входу усилителя мсядности, вторичная обмотка выходного трансформатора которого через выпрямитель с фильтром подключена к выходным выводам, соединенньил с одним входом сравнивающего блока, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - с входом усилителя постоянного тока, выход которого подключен к диагр нали первого дополнительного выпрямителя, другая диагональ которого соединена последовательно с дополнительной вторичной обмоткой выходного трансформатора задающего генератора и первичной обмоткой сргла2.

сующего трансформатора, вторичнг1Я обмотка которого через второй дополнительный выпрямитель соединена с другим входом широтно-импульсного модулятора Cfl

Недостатком этого стабилизированного конвертора является отсутствие защиты. В известном стабилизированном конверторе с гальванической

10 развязкой входных и выходных выводов можно использовать известную схему защиты посредством тиристора и выпрямителя, подключенного входом к дополнительной вторичной обмотке задающего генератора, выходом к питающему входу сравнивающего элемента и шунтированным силовой цепью указанного тиристора, управляющая цепь которого соединена с выходом

20 блока для защиты. Однако недостатком .такой защиты является то, что при срабатывании тиристора защиты и срлве генерации задающего генератора коммутирующие транзисторы ге25нератора переходят в активный режим, увеличивается их нагрузка. С целью улучшения эффекта шунтирования, дополнительная обмотка трансформатора генератора, которая связана с

выходными выводами конвертора и с которой связан шунтируклций тиристор, располагается мемоду первичными и вторичными обмотками трансформатора/ связанными с выходными выводами конвертора, что требует (для обеспечения надежной гальванической Ь азвязки входа и выхода конвертора) выполнения изоляции дополнительной обмотки на полное напряжение с обеих сторон. Кроме того, реальные параметры (индуктивность рассеяния дополнительной обмотки, прямое падение напряжения на подключенных к не диодах выпрямителе и тиристоре) не позволяют улучшить достаточно чистое шунтирование, при этом возможны колебания в схеме генератора на повышенной частоте и поступления с выходной обмотки генератора на вход модулятора сигнала, снижающего надежность аварийного отключения конвертора при срабатывании защиты.

Цель изобретения - обеспечение защиты конвертора и повышение его надежности.

Это достигается тем, что к дополнительной обмотке трансформатора задающего генератора через выпрямитель подключены выводы цепи питания блока сравнения в цепи обратной связи конвертора, усилителя рассогласования и блока для защиты, входом соединеннного с выходными выводами конвертора, а выходом - с цепь управления тиристора, силовая цепь которого подключена к выходным выводам усилителя рассогласования.

На чертеже представлена функциональная схема конвертора.

Конвертор содержит подключенный к входным выводам задающий генера-тор 1, состоящий из схемы 2 коммутации и запуска и трансформатора 3, вторичная обмотка 4 которого соединена с одним из входов широтноимпульсного модулятора 5, выход .которого соединен со входом усилителя мощности 6, вторичная обмотка 7 выходного трансформатора 8 которого через выпрямитель 9 и фильтр 10 соединена с выходными выводами, соединенными через сравнивающий бло 11, к которому подключен источник опорного напряжения (на схеме не показан), со входом усилителя 12 рассогласования, выходом подключенного к одной диагонали первого дополнительного выпрямителя 13, соединенного с одной из дополнительных вторичных обмоток 14 трансформатора 3 задающего генератора 1 и с первичной обмоткой 15 согласукяцего трансформатора 16, вторичная обмотка 17 которого соединена со вторым дополнительным выпрямителем 18, соединенным с другим входом широтно-импульсного модулятора 5. К другой дополнительной вторичной обмотке 19 трансоформатора 3 задающего генератора 1 через выпрямитель 20 подключены выводы .цепи питания блока 11 сравнения (в цепи обратно связи конвертора), усилителя .12 расогласования и блока 21 для защиты, выходом соединенного с цепью управления тиристора 22, силовая цепь которого подключена к выходным выводам усилителя 12 рассогласования.

Конвертор работает следующим образом.

.При изменении под действием дестабилизирукядих факторов величины выходного напряжения изменяется рассогласование на выходе блока 11 сравнения. Это вызывает соответствующее изменение падения напряжения на выходной цепи усилителя 12 рассогласования, а также изменение амплитуды импульсов напряжения на первичной и вторичной обмотках 15, 17 согласующего трансформатора 16. -Возникшее изменение напряжения, поступающего со второго дополнительного выпрямителя 18 на вход широтно-импульсного модулятора 5, приводит к соответствующему изменению относительной длительности импульсов, управляющих усилителем 6 мощности, что приводит к восстановлению заданного уроня выходного напряжения преобразователя, благодаря чему обеспечивается процесс стабилизации выходного напряжения Ugy. При этом в данном конверторе происходит гальваническая развязка между входными и выходными выводами. При аварийной ситуации на выходе конвертора, например при недопустимом увеличении выходного напряжения

выходной ток блока 21 для заBbW

щиты протекает через цепь управления тиристора 22 и приводит к его включению. Силовая цепь тиристора 22 шун1ирует выход усилителя .12 рассогласования, снимая напряжение рассогласования со входа широтно-импульсного модулятора 5. Выходное напряжение ко.нвертора падает. Если в конверторе предусмотрен блок для защиты при снижении напряжения на выходе, то произойдет полное .автоматическое отключение аварийного конвертора. Таким образом, в устройстве обеспечиваетс защита. Срабатывание защиты не вызывает изменения режима работы задающего генератора 1. Так как порядок намотки вторичных обмоток трансформатора генератора 1 не влияет на надежность срабатывания защиты, то достаточно одной (между первичной и вторичными обмотками) изоляции на полное напряжение (зат данное для прочности изоляции гальванической развязки конвертора).

Формула изобретения

Стабилизированный конвертор, по авт. св. 586529, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, трансформатор задающего генератора снабжен дополнительной обмоткой, включенной в диагональ переменного тока третьего вспомогательного выпрямителя, к выходу которого подключены выводы питания сравнивающего блока, усилителя постоянного тока и дополнительно введенного блока защиты, вход которого соединен с выходом конвертора, а выход - с целью управления вспомогательного тиристора, который включен параллельно выходу усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 586529, кл. Н 02 М 3/24, 1976.