Многоканальный стабилизированный преобразователь Советский патент 1983 года по МПК H02M3/335 

(5) МНОГОКАНАЛЬЬЙЙЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении многоканальных вторичных источников питания Известен стабилизированный конвер тор, содержащий задающий генератор, широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности, первый выход которого через первый выпрямитель и первый индуктивно-емкостный фильтр соединен с первыми выходными выводами, а второй выход через конденсатор, второй выпрямитель и второй индуктивно-емкостный фильтр соединен с вторыми выходными выводами, причем первые и вторые выходные выводы через первый и второй блоки обратной связи соединены соответственно с входами широтно-импульсного модуля тора и задающего генератора fl Недостатком данного устройства я ляются большие габариты вследствие больших габаритов трансформатора и фильтров, работающих на переменной рабочей частоте. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий усилитель мощности, первый вход которого соединен с первой клеммой источника питания, второй вход через дроссель соединен с второйклеммой источника питания, первый выход через первый.выпрямитель и емкостный фильтр соединен с первыми выходными клеммами, а второй выход через дополнительный дроссель, второй выпрямитель и индуктивно-емкостный фильтр соединен с вторыми выходными клеммами, компаратор, первый вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, второй вход через первый блок обратной связи соединен с первыми выходными клеммами, а выход подключен к первымвыходам двух элементов ИЛИ, выходами соединенных с управляющими входами усилителя мощности, делитель ча стоты, вход которого подключен к выходу компаратрра, а два противофазных выхода соединены с вторыми входами двух элементов ИЛИ, второй блок обратной связи, включенный между вторыми выходными клеммами и входом генератора пилообразного напряжения С 2 . Недостатком известного устройства являются большие габариты, вызван ные наличием дополнительного дросселя, а также большими габаритами трансформатора, дросселя и фильтров работающих на переменной рабочей частоте. Цель изс бретения - улучшение массо-габаритных показателей. Поставленная цел ь. достигается тем что.в преобразователь, содержащий счетный триггер, дроссельный элемент подключенный между.входным вы- водом и средней точкой первичной обмотки трансформатора двухтактного усилителя мощности на силовых транзисторах, управляющие входы которого подключены к выходам двух логических элементов ИЛИ, причем первые входы последних объединены и под ключены к выходу первого компаратора , один из входов которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а второй - к выходу первого усилителя обратной связи, подключенного к емкостному фильтру первого выходного выпрямителя, второ выходной Шашрямитель, подключенный Через LC-фильтр к второму усилителю обратной связи,, введены генератор тактовых импульсов, два логических элемента И, второй компаратор, одним из входов подключенный к выходу второго усилителя обратной связи, другим - к выходу генератора пилообразного напряжения, а выходом - к первым 5 вым

входам логических элементов И, выходы которых подключены к вторым входам логических элементов ИЛИ, а вторые входы - к парафазным выходам счетного триггера, причем счетный вход по- 50

следнего соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом генератора пилообразного напряжения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Многоканальный стабилизированный преобразователь содержит усилитель

тов ИЛИ 11, 12 а выход второго компаратора подключен к первым входам двух элементов И 16, 17.

Многоканальный стабилизированный

образом.

Выходные импульсы генератора I тактовых импульсов и триггера 10 показаны на фиг. 2 , (Ц 1 и U 9. U 10 соответственно). Пилообразное напряжение, снимаемое с генератора 9 пилообразного напряжения, преобразуется в первом 13 и втором 15 компа,;4 1 мощности, дроссельный элемент 2, первый 3 и второй выпрямители, емкостный фильтр 5, два блока 6 и 7 обратной связи, индуктивно-емкостный фильтр 8, генератор 9 пилообразного напряжения, счетный триггер 10, два элемента ИЛИ 11 и 12, компаратор 13 и дополнительно введенные генератор Н тактовых импульсов,второй компаратор 15 и два элемента И 16, 17. Дроссельный элемент 2 содержит двухобмоточный дроссель 18 и диод 19. Усилитель 1 мощности-подключен к входному выводу через дроссельный элемент 2. Первый выпрямитель 3 включен между первым выходом ус илителя 1 мощности и входом емкостного фильтра 5, выход которого подключен к первым выходным выводам и входу первого блока 6 обратной связи. Второй выпрямитель Ц включен между втсврым выходом усилителя 1 мощности и входом индуктивно-емкостного фильтра 8, выход которого соединен с вторыми выходными выводами и входом второго блока 7 обратной связи. Генератор 1 тактоилх импульсов подключен к входам генератора 9 пилообразного напряжения и счетного триггера 10, два парафазных выхода которого соединены с вторыми входами двух элементов И 16, 17, выходы которых соединены с вторыми входами двух элементов ИЛИ 11, 12, при этом выходы последних соединены с управляющими Buofiatw усилителя t мощности. К выходу генератора 9 пилообразного напряжения подключены входы компараторов 13 и 15 вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого 6 и второго 7 блоков обратной связи, при этом выход первого компаратора подключен к перобъединенным вхОдам двух элеменпреобразователь работает следующим раторах в прямоугольные импульсы, длительность которых определяется выходными напряжениями первого 6 и второго 7 усилителей обратной связи (фиг. 2 и 13, и 15). Широтно-модулированные импульсы с выхода второго компаратора 15 поступают на первые входы двух элементов И 16, 17. на вторые входы которых поочередно поступают импульсы с выхода делителя 10 частоты. На выходах элементов И 16, 17 (фиг. 2 и 16, и 17).появляется симметричный двухканальный широтно-модулированн1Й1 сигнал. Элементы ИШ 11, 12 производят сложение выходных сигналов элементов И 1б 17с выходным сигналом первого компаратора 13. Выходные сигналь) элемен тов ИЛИ П, 12 (фиг. 2 и 11, и 12) поступают на управляющие входы усилителя 1 мощности. В момент времени tQ (фиг, 2) открыт одий из транзисторов усилителя 1 мощности и входное напряжение преобразователя через дроссель 18 прикладывается к первичной обметке трансформатора (фиг.2 и 1). В момент времени t дополнительно открывается второй транзистор усилителя 1 мощности. 8 интервал вре мени открыты оба транзистсчэа усилителя мощности, напряжение на выходе усилителя 1 мощности равно нулю, все входное напряжение прикладывается к дросселю 18 .и происходит накопление энергии Ot Дросселе 18. В интервале времени закрыты с транзистора, усипитейя 1 мощности на пряжение на выходе ус мителя мощности равно нулю, а энергия дросселя 1 через диод 19 возвращается в источник питания. В интервале времени tj-t ВНОВЬ открыт только один транзистор усилителя 1 мощности и на выходе последнего появляется напряжение.В интервалы времени t.-tn nt,- t напряжение на дроссельном элементе 2 (фиг. 2 и 2) имеет разную полярность и амплитуду, равную напряжению источника питания. При этом, посколь ку среднее значение напряжения на дросселе 18 равно нулк, полярность и амплитуда напряжения на дросселе 18 и интервале времени . определяется длительностями интервалов вре мени tx,-t2 и tj-tj величиной напряжения питания преобразователя. Таким образом, изменяя длительность интервала времени по сигналу обратной связи, можно в интервале вре+ изменять величину и полярность напряжения на дроссельном элементе 2, включенном последовательно в цепь питания усилителя 1 мощности, т.е. изменять амплитуду выходного напряжения усилителя 1 мощности. Емкостный фильтр 5 выделяет амплитудное значение выходного напряжения усилителя 1 мощности и фор:Мирует первое выходное напряжение устройства. Индуктивно-емкостный фильтр -8 выделяет среднее значение выходного напряжения усилителя 1 мощности и формирует второе выходное напряжение устройства, второй блок 7 обратной связи регулирует длительность |1ходных импульсов усилителя 1 мощности, осуществляя тем самым регулирование среднего значения выходного напряжения усилителя 1 мощности. При этом, поскольку предлагаемое устройство позволяет установить любое соотношение интервалов времени и , возможно при любой длительности интервала времени установить зат данное значение напряжения на ДОСРСсельном элемеунте 2 в интервалы временм tj-t, т.е. установить заданное значение амплитуды выходного напряжения усилителя 1 мсчцности . и обеспечивает возможность одновременной стабилизации двух выходных напряжений преобразователя. Изобретение позволяет значительно уменьшить габариты устройства за счет исключения дополнительного дрос селя. Устройство работает на фиксированной рабочей частоте, что позволяет оптимизировать габариты трансформатора и сглаживающих.фильтров. Формула изобретения Многоканальный стабилизированный рреобразователь, содержащий счетный триггер, дроссельный элемент, подключенный между входным выводом и средней точкой первичной обмотки трансформатора двухтактного усилителя мощности на силовых транзисторах, управляющие входы которого подключены к выходам двух логических элементов ИЛИ, причем первые входы последних объединены и подключены к выходу первого компаратора, один из входов которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а второй - к выходу перeord усилителя обратной связи, подклйченного к емкостному- фильтру первого выходного выпрямителя, второй выходной выпрямитель, подключенный, через LC-фильтр к второму усилителю обратной связи, от л и ч а о щ и и с я тем, что, с целью улучшения массо-габаритных показателей за счет стабилизации частоты и умень шения габаритов фильтра, введен гене ратор тактовых.,.импульсов, два логических элемента И и второй компаратор, одним из входов подключенный к выходу второго усилителя обратной связи, ДРУГИМ - к выходу генератора +8 пилообразного напряжения, а выходомк первым входам логических элементов И, выходы которых подключены к вторым входам логических элементов ИЛИ, а вторые входы - к парафазным выходам, счетного триггера, причем счетный вход последнего соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом генератора пилообразного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельтво СССР № 686129, кл. Н 02 М 3/355, 19792. Авторское свидетельство СССР по. заявке Н° 3005877/2 -07. кл. Н 02 М 3/335, 1980.

io ifi id i