Стабилизированный конвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 G05F1/64 

I

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис пользовано при разработке вторичных источников питания.

Известны стабилизированные конверторы, содержащие задающий генератор, связанный через генератор пилообразного напряжения с компаратором, выход которого подключен к одним из входов двух селекторов, другие входы которых связаны с делителем частоты, усилитель мощности, выходной выпрямитель с фильтром, узел обратной свя,зи 1 и t2.

Основными недостатками этих устройств является низкая надежность.

Наиболее близким техническим решением является стабилизированный конвектор, содержащий задающий генератор, выход которого через генератор пилообразного напряжения соеди-нэн с первом входом компаратора, де-« литель частоты, вход которого подключен к выходу задающего генератоpa, а выходы - к ЗК-входам триггера и входам первого предварительного усилителя, второй предварительный усилитель, входы которого соединены с выходами триггера, усилитель мощности, входы которого соединены с выходами первого и второго предварительных усилителей, а выход, через выпрямитель, выходной фильтр и усилитель обратной связи со вторым входом

to компаратора З.

Недостатком устройства является низкая надежность, вследствие возможности выхода из строя усилителя мощности при единичном сигнале на

15 выходе компаратора и счетном входе триггера, .так как при этом на одном выходе триггера устанЬвится сигнал единица, а на другом - нуль.

Цель изобретения - повышение на20дежности,

Постав пенная цель достигается тем, что в стабилизированный конвертор, содержащий задающий генератор, выход 3 . которого через генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора, делитель частоты, вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выходы - к JK-входам триггера и входам первого предварительного усилителя, второй предварительный усилитель, входы которого соединены с выходами триггера усилитель мощности, входы которого соединены с выходами первого и второго предварительных усилителей, а выход, через выпрямитель, выходной фильтр и усилитель обратной связи, - со вторым входом компаратора, введены два элемента И-НЕ, инвертор, блок задержки, причем первый вход первого эг1емента И-НЕ соединен с выходами компаратора, а выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом триггера, вход инвертора соединен с выходом задающего генератора, а выход - со вторым входом первого элемента И-НЕ и, через блок задержки, со вторым входом второго элемента И-НЕ. На фиг. 1 приведена структурная схема конвертора-, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений. Стабилизированный конвертор, содержит задающий генератор 1, выход которого через генератор 2 пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора 3, делитель k час тоты, вход которого подключен к выхо ду задающего генератора 1, а выходы к входам триггера 5 и входам первого предварительного усилителя 6, второй предварительный усилитель 7, входы которого соединены с выходами три1- гера 5, усилитель 8 мощности, входы которого соединены с выходами первог и второго предварительных усилителей 6 и 7 а выход, через выпрямитель 9 выходной фильтр 10 и усилитель 11 обратной связи, со вторым входом ком паратора 3. 8 него введены два элемента И-НЕ 12 и 13, инвертор , бло 15 задержки, причем первый вход первого элемента И-НЕ 12 соединен с выходом компаратора 3, а выход - с пер вым входом второго элемента И-НЕ 13 выход которого соединен со счетным входом триггера 5, вход инвертора соединен с выходами задающего генера тора 1, а выход - со вторым входом первого элемента И-НЕ 12 и, через 64 блок 15 задержки, со вторым входом второго элемента И-НЕ 13. Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 1 формирует последовательность импульсов большой скважности (фиг. 2а), поступающих на генератор 2 пилообразного напряжения и делитель k частоты. Пилообразное напряжение (фиг. 26) сравнивается с напряжением рассогласования усилителя 11 обратной связи с помощью компаратора 3, на выходе которого формируется последовательность импульсов (фиг. 2в). Делитель частоты формирует сигналы (фиг. 2г,д), сдвинутые относительно друг друга на полпериода (Т/2), которые поступают на Л -входы триггера 5 и на предварительный усилитель 6. Инвертор k формирует сигнал (фиг. 2е), поступающий .на блок 15 задержки, который задерживает входной сигнал на величину tj (фиг. 2ж). На выходе первого элемента И-НЕ 12 по сигналам (фиг. 2в,е) формируется си1- нал (фиг. 2з), который не обращается в нуль при любых уровнях напряжения усилителя 11 обратной связи. На выходе второго элемента И-НЕ 13 по входным сигналам (фиг. 2ж,з) формируется сигнал (фиг. 2и), поступающий на счетный вход триггера 5. Причем передний фронт этого сигнала задержан относительно начала периода на величину tj, а задний фронт определяется компаратором 3 и меняет свое положение от переднего фронта импульса (фиг. 2ж) ty до конца полупериода Т/2. Таким образом, сигнал (фиг, 2и) на входе триггера 5 не обращается полностью в нуль либо в единицу при любых уровнях напряжения обратной связи, что полностью исключает опасность выхода из строя усилителя 8 мощности. По заднему фронту входного сигнала триггера 5 формируются импульсы (фиг. 2к,л), поступающие на предварительный усилитель 7. Сигналы с выходов предварительных усилителей поступают на усилитель 8 мощности, который формирует переменное напряжение в одном направлении - в течение временного совпадения си|- налов (фиг. 2д) и (фиг. 2л). Переменное напряжение поступает на выпрямитель 9, формирующий однополярные модулированные по ширине импульсы (фиг. 2м). Выходной фильтр 10 5 формирует выходное напряжение(фиг.2и поступающее на усилитель 11 обратной связи. Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность работы конвертора, так как в любом режиме работы уп равляющие сигналы на выходе триггера 5 не обращаются полностью в нуль и единицу, чем достигается полная симметрия работы конвертора, исключаетс возможность насыщения трансформатора а следовательно и опасность выхода из строя ключевых элементов усилителя мощности. Формула изобретения Стабилизированный конвертор, содержащий задающий генератор, выход которого через генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора, делитель частоты, вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выходы - к CfK-входам триггера и входам первого предварительного усилителя, второй предварительный усилитель, входы которого соединены с выходами три|- . . гера, усилитель мощности, входы которого соединены с выходами первого и второго предварительных усилителей, а выход через выпрямитель, выходной фильтр и усилитель обратной связи - со вторым входом компаратора, о т личающий-ся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два элемента И-НЕ, инвертор, блок задержки, причем первый вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом компаратора, а выход - с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом триггера, вход инвертора соединен с выходом задающего генератора, а выход - со вторым входом первого элемента И-НЕ и через блок задержки - со вторым входом второго элемента И-НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № i 79101, кл. G 05 F 1/6, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 535687, кл. Н 02 М 3/335, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР К 675556, кл. Н 02 М 3/335, 1977.

Фи2.1