Преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное Советский патент 1982 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано при разработке вторичных источников питания, вырабатывающих два разнополярных напряжения с обцим выводом. По основному авт.св. 843133 известен преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное содержащий ключевые транзисторы, которые через разделительные диоды под ключены к нaкoпитeJlЬHым конденсатора а также канал управления, состоящий из двух предварительных усилителей и y3jia управления, причем последний вы полнен на триггере, усилителях-компа раторах, чувствительных и опорных элементах. 3 этом преобразователе стабилизация двухполярного напряжения осуществляется путем попеременного заряда накопительных конденсаторов до заданных уровней посредством им-. пульсного управления работой ключевы транзисторов каналом управления Г 11. Недостаток известного преобразователя - низкая надежность вследствие Золыиого количества элементов узла /правления. Цель изобретения - повышение надеххности путем резервирования канала, управления. Поставленная цель достигается тем, что в -преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное дополнительно введен резервный аналогичный канал управления ключевых транзисторов, причем выходы и входы этого канала подключены параллельно соответствующим входам и выходам основного канала управления, а предварительные усилители всех каналов управления снабжены блокирующими выводами, которые подключены к выходным выводам введенных четырех узлов контроля, каждый из которых состоит из транзистора, коллектор-эмиттерный переход которого образует выходные выводы узла, а базо-эмиттерный переход, подключен к конденсатору однополупериодного выпрямителя, подключенного :к одной -из четырех выходных обмоток трансформатора, первичная обмотка которого подключена к одному из входов предварительного усилителя основного канала управления, прИ этом общие выводы всех oднoпoлyпepиoдн JX выпрямителей, образованные соединением выходных обмоток трансформатора и эмиттерами транзисторов узлов контроля, подключены к выводу устройства с положительной полярностью выходного напряжения, выпрямители узлов контроля , подключенных к блокирующим выводам предварительных усилителей, резервного KaHajia управления имеют отрицательную полярность напряжения, а основного канала - полозкительную полярность, причем последние снабжены делителями напряжения,. которые подключены к выходным выводам устройства с полржительной полярностью выходного напряжения,, средняя точка которых подключена к базе транзистора соответствующего узла контроля.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит ключевые транзисторы 1 и 2, включенные последовательно и соединенные с входными выводами, которые подключены к накопительным конденсаторам 3 и 4 через разделительные диоды 5 и б,, причем точка соединения конденсаторов и ключевых транзисторов образует общий вывод преобразЪвателя, и основной 7 и резервный 8 однотипные каналы управления, выходы которых подключены к базам ключевых транзисторов. Входы и выходы основного и резервного каналов управления включены в параллель. Каждый из каналов управления содержит узел 9 (10) управления ( входы узлов 9 и 10 управления образуют входные выводы каналов, а выходы подключены к входам двух предварительных усилителей 11 и 12 (13 и 14), выходы которых образуют выходные выводы каналов управления Все предварительные усилители снабжены блокирующими входами, которые подключены соответственно к выходным выводам четырех узлов контроля 15-18. Каждыйиз узлов контрол -содержит транзистор (19-22),коллекторно-эмиттерный переход которого образует Б-ыходные выводы узла, а базо-эмиттерный переход подключен к выходному конденсатору (23-26) однополупериодного выпрямителя (27-30) подключенного к одной из четырех оёмоток (31-34) трансформатора 35, первичная обмотка 36 которого под}слючена к входным выводам одного из предварительных усилителей основного канала управления. Узлы контроля рсновного KaHaija снабжены делителями напряжения, подключенными к выхоным выводам -устройства с положительной полярнрстью напряжения, а их средняя точка подключена к базам . транзисторов соответствующего узла контроля. Общие выводи всех однополупериодных выпрямителей узлов контроля, образованные соединением обмотки трансформатора и эмиттерами транзисторов узлов контроля, подключены к выводу устройства с положительной полярностью выходного напряжения, при этом однополупериодные выпрямители узлов контроля основного канала имеют положительную полярность

выходного напряжения, а резервного канала - отрицательную полярность.

Преобразователь работает следующим образом.

Стабилизация выходных напряжений

0 осуществляется путем импульсного управления работой ключевыми транзисторами 1 и 2 основным каналом 7 управления через предварительные усилители 11 и 12 таким образом, что

5 они обеспечивают попеременный заряд накопительных конденсаторов 3 и 4 до уровней стабилизации. При исправной работе блока 9 управления основного канала 7 управления на первичQ ную обмотку 36 трансформатора 35 поступают высокочастотные импульсы (переменное напряжение). При этом переменное напряжение присутствует и на всех четырех вторичных обмотках

5 31-34 всех четырех узлов контроля

15-18. Это напряжение однополупериод ные выпрямители 27-30 преобразуют в постоянное напряжение. Причем напряжение положительной полярности на обкладках конденсаторов 23, 24 одно полупериодных выпрямителей 27, 28 поддерживают транзисторы 19, 20 в закрытом состоянии. При этом сигналы с обоих выходов основного ..канала управления беспрепятственно поступа5 {ОТ через незаблокированные предварительные усилители 11 и 12 на входы ключевых транзисторов 1 и 2 и управляют их работой. .

Отрицательное напряжение на об0 кладках конденсаторов 25, 26 однополупериодных выпрямителей 29, 30, .прикладываемое к входам транзисторов 21, 22 обеспечивает их открывание. При этом эти транзисторы .подключены

5 своими коллекторно-эмиттерными пере- ,; ходами к блокирующим выводам предварительных усилителей 13, 14 таким образом, что они препятствуют прохождению через эти усилители выхойл ных сигналов с резервного канала 8 уп авления.

Таким образом, резервный канал 8 управления, работает в дежурном режиме.Как только происходит отказ какого-нибудь элемента с выхода блока 9 управления, импульсы напряжения (переменное напряжение) не поступают на вход трансформатора 35, следовательно, и на вторичных обмвт ках оно тоже исчезает. Конденсаторы

0 23-26 разражаются. При этом цепи смещения 37,38 обеспечивают открывагние транзисторов 19,20.Эти транзисторы при своем открывании блокируют предварительные усилители 11, 12 5 .основного канс1ла 7 управления и отключают отказывающий основной канал 7 управления от управления ключевыми транзисторами 1 и 2, Транзисторы |21 и 22 после разряда конденсаторов |25 и 26 закрываются и обеспечивают возможность резервного канала 8 уп равления через предварительные уси лители 13 и 14 на входы ключевых транзисторов 1, 2, и преобразователь продолжает свою нормальную работу.

Введение в ключевой преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное узлов контроля и переключения, осуществляющих непрерывный автоматический контроль исправности работы блока управления основного канала управления и фиксацию любого отказа одного или нескольких его элементов, автоматическое отключение неисправного канала управления резервного канала управления позволяет на несколько порядков повысить надежность канала управления.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное двухполярное по авт.св, № 843133, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен резервный аналогичный основному канал управления ключевых транзисторов, причем выходы и входы этого канала подключены параллельно соответствующим входам и выходам основного канала управления, а предварительные усилители всех каналов управления снабжены блокирукхцими выводами, которые подключены к выходным выводам введенных четырех узлов контроля, каждый из которых содержит транзистор, кол5 лекторно-эмиттерный переход которого образует выходные выводы узла, а базо-эмиттерный переход подключен к конденсатору однополупериодного вы-, прямителя, подключенного к одной из

4четырех выходных обмоток трансформатора, первичная обмотка которого подключена к одному из входов предварительного усилителя основного канала управления, при этом общие вы5воды всех однополупериодных выпрямителей, образованные соединением выходных обмоток трансформатора и эмиттерами транзисторов узлов контроля , подключены к выходному выводу

0 устройства положительной полярности, выпрямители узлов контроля, подклют ченные к блокирующим выводам предварительных усилителей, резервного канала управления имеют отрицательную

5 полярность напряжения, а основного канала - положительную полярность, причем последние снабжены делителями напряжения, которые подключены к выходному выводу положительной поQ лярности, средняя точка которых подключена к базе транзистора соответствующего узла контроля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 843133, кл. Н 02 М 3/335, 1979.