Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пита: НИИ электрои радиоустройств. Цель изобоетения - повышение функциональной надежности путем исключения перегрузок по току транзисторов инвертора при включении на большую емкостную нагрузку и отключении . При включении преобразователя на г)о. емкостную нагрузку постоянная времени вы.ходного фильтра увеличена по сравнению с расчетным значением и появление напряжения на входе усилите.чя 7 происходит с запаздыванием. В резу.1.таге к моменту прек1)ан1ения действия узла п.чав ного пуска U1 может быть превышение опорного напряжения на входе уси. 1ите:1я 7 ио сравнению с нанряжением на инвергпрчю- HieM входе усилителя 7, что вызывает перегру.зку транзисторов. Для исключе1П1я перегрузки введена пепь из конденсатора 2-1, транзистора 25. резистора 26. Действие цепи нродо.1жается noc:ie отключения узла ii. iaii- ного iivcKa 16, т.е. всегда напряжение па инверт1 рук)1пем входе будет превыпиггь опорное п.ри вк.1ючении на больп1ую емкоетн :с. нагрузку.1 ил. ее (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 3 335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1192066 (21) 4154189/24-07 (22) 02. 12.86 (46) 30.08.88. Бюл.. 1!) 32 (72) И. Г. Ребрин и 3. В., !смш ! 53 ) 621. 3 4. 58 (088. 8 ) (56) Ан!орскос свидетельство СССР ,х()э !!92066, кл. H 02 M 3/355, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО 1!А! !РЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Из(>бретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания электро- и радиоустройств. Цель изобп(. TeHH5I — повышение функциональной надсж!н)сти путем исключения перегрузок по току транзисторов инвертора при включении

H

„„SU„„1420636 A 2 б)о, 1Ьц) Ю (. Xl hO(Tflg IO н;l! р3х)к3 посTO51liil(151 времеIIH выходного фильтра увеличена Iio сравнению с расчетным )H(iчснием и IloHH;I(. HlI(3 3Hd IIpH eh(HiIH H 51 l3X() TO х си I IIT (3 151 7

llpoHLxo;lит с запаздываш)см. В р«з) г)ьг,! г( к момеHTx lip(. кра!цени51 дс>!ст!3ия 3т)л il, !!i í. ноп> пуска !6 может быть прсвы!и Hllo ()li()рного напряжения на входе усилитсля ) II()

cðdвнспию с напряжением на инвсрl Iipxí) шсм вход(усилителя 7, что вызыва(т !>срсгру:)ку транзисторов. Для исключения !1(p(грузкп введена цепь из кондс нсdT()p(i 2.1, трап 31IOTop;i 25. резистора 26. ),с!(станс ilciiii про,и)лжастся после отключения узла плавного песh;l 16, т.с. всегда напряжсHII(II;i цнвсргпрук>!цех! входе будет превып)ать (>п(>рно(при вклк>чснии на большую сх(кол !!у >с ;!! ру зк3 .! ил.

1420636 рои вход узла плавного пуска подсоединен к базе транзистора 25, эмиттер которого соединен с вторым выводом стабилизатора 15, коллектор с точкой соединения первого вы- 40 вода резистора 26 и обкладкой конденсатора 24, другая обкладка которого соединена с выходом стабилизатора, второй выход резистора 26 соединен с инвертирующим входом усилителя постоянного тока.

Нреобразователь постоянного напряжения в постоянное работает следующим образом.

Выпрямитель 1 преобразует переменное напряжение сети в постоянное. С выхода фильтра сглаженное напряжение поступает 50 на транзисторный инвертор 3, где преобразуется в переменное напряжение прямоугопьной формы повышенной частоты, которое через разделительный трансформатор поступает на выпрямитель 4 и сглаживается фильтром 5. 55

С выхода фильтра 5 напряжение подается на резисторный делитель, с. выхода которого напряжение обратной связи поступает

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников электропитания.

Цель изобретения — — повышение функциональной надежности путем исключения перегрузок по току транзисторов инвертора при включении на большую емкостную нагрузку и отключении.

На чертеже показана функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит сетевой выпрямитель 1 с фильтром 2, выход которого подключен к входу инвертора 3, который через разделительный трансформатор соединен с выходным выпрямителем 4 и фильтром 5.

Выход фильтра 5 подключен к резисторно»у делителю 6. средняя точка которого соединена с одним из входов усилителя 7 постоянного тока, второй вход усилителя постоянного тока соединен с выходом источника 8 эталонного напряжения. Выход усилителя 7 постоянного тока подключен к одному из входов компаратора 9, другой вход компаратора соединен с выходом генератора !

О пилообразного напряжения, выход которого соединен с выходом задающего генератора 1!. Выход компаратора соединен с входом формирователя 12 импульсов, выход которого соединен с входом транзисторного инвертора 3. К сети электроснабжения подключен разделительный трансформатор 13, к вторичной обмотке которого подключен выпрямитель 14 со стабилизатором 15. К выходу усилителя 7 постоянного тока подключен узел !6 плавного пуска. Последний состоит из транзистора 17, ограничительного резистора 18, диодного моста 19 — 22 и конденсатора 23. К входу усилителя 7 постоянного тока подключена цепь из конденсатора 24,транзистора 25, резистора 26 вто5

2 на инвертирующий вход усилителя 7. Неинвертирующий вход усилителя 7 подключен к источнику 8 эталонного напряжение. С выхода усилителя 7 напряжение поступает на один из входов компаратора 9, где сравнивается с пилообразным напряжением генератора 10, который запускается импульсами задающего генератора 11.

Формирователь 12 импульсов образует из импульсного напряжения компаратора

9 две импульсные последовательности, необходимые для управления транзисторами инвертора 3, гальванически развязанные от сети.

Для питания узлов широтно-импульсного модулятора служит трансформатор 13 с выпрямителем 14 и стабилизатором 15. В момент включения (отключения) входного напряжения транзистор узла 16 плавного пуска открыается зарядным (разрядным) током конденсатора 22 узла 16 плавного пуска и шунтирует выход усилителя 7 постоянного тока широтно-импульсного модулятора, что определяет минимальную длительность импульсов управления на выходе формирователя 12 импульсов и, следовательно, минимальный ток через транзисторы инвертора 3.

По мере заряда конденсатора 23 узла 16 плавного пуска по цепи: вывод б стабилизатора 15, переход эмиттер — база транзистора 25 зарядной цепи, конденсатор 23, диод 22, резистор 18, переход база — эмиттер транзистора 17, диод 20, вывод а узла плавного пуска — транзистор 17 постепенно закрывается и напряжение на выходе усилителя 7 увеличивается, что приводит к постепенному расширению длительности импульсов до выхода преобразователя на режим. При включении преобразователя на большую ем костную нагрузку постоянная времени выходного фильтра получается увеличенной по сравнению с расчетным значением и появление напряжения на входе усилителя постоянного тока происходит с запаздыванием. Когда транзистор 17 узла плавного пуска закрывается и перестает оказывать влияние на работу источника, а напряжение на инвертирующем входе усилителя 7 постоянного тока ввиду большой постоянной времени еще не достигло номинального напряжения, возможен момент, когда напряжение на входе усилителя с источника эталонного напряжения превышает напряжение на инвертирующем входе усилителя постоянного -тока, что вызовет расширение импульсов и приведет к перегрузке транзисторов инвертора.

Для исключения перегрузки и перерегулирования введена цепь, состоящая из конденсатора 24, транзистора 25 и резистора 26.

При включении преобразователя зарядный ток конденсатора 23 узла 16 плавного пуска протекает от точки б стабилизатора по базо1420636 жения. Выбором постоянной времени вводимой цепи можно в определенных пределах изменять крутизну подъема выходного напряжения.

Изобретение позволяет повысить функциональную надежность преобразователя путем уменьшения влияния емкостной нагрузки на плавность нарастания выходного в напряжения, отсутствием перегрузки трано 1 зисторов и перерегулирования выходного напряжения при работе на большую емкостную нагрузку.

Данный эффект нельзя получить изменением постоянного времени узла плавного пуска, так как запаздывание нарастания

15 выходного напряжения сохраняет выходное напряжение усилителя постоянного тока такой величины, которая приводит к сильному возрастанию длительности выходных импульсов компаратора и возникновению перегрузки транзисторов инвертора.

Формула изобретения эмиттерному переходу транзистора 25 и от крывает его. При этом конденсатор 24 заря жается от точки б стабилизатора через пе реход эмиттер †коллект транзистора 25 конденсатора 24 и вывода а стабилизатора

Напряжение с конденсатора 24 через вве денный резистор 26 подается на инвертирую щий вход усилителя 7 и переводит его в со стояние, приводящее к сужению импульсо компаратора 9, т.е. его действие аналогичн действию напряжения, поступающего от уз ла 16 плавного пуска.

По мере заряда конденсатора 23 узла

16 плавного пуска транзистор 17 закрывает ся и перестает оказывать влияние на рабо ту источника, транзистор 25 зарядной цепи тоже закрывается и заряд конденсатора 24 прекращается. Однако длительность им пуль сов с выхода формирователя импульсов на входе транзисторного инвертора не увели чивается, так как усилитель 7 выдает на пряжение рассогласования, которое ограничивает расширение импульсов компаратора 9 По мере разряда конденсатора 24 по цепи через резистор 26 и резистивный делитель 6 происходит расширение импульсов компаратора 9 и увеличение выходного напряжения. При этом по мере увеличения выходного напряжения скорость разряда конденсатора 24 уменьшается, что увеличивает плавность выхода преобразователя на режим.

Действие введенной цепи продолжается после отключения узла плавного пуска, т.е. всегда напряжение на инвертирующем входе усилителя постоянного тока будет превышать опорное при включении источника на любую нагрузку и с любой постоянной времени усилителя постоянного тока. Величина резистора 26 должна выбираться из условия получения на инвертирующем входе усилителя 7 напряжения, превышаюгцего напряжение источника 8 эталонного напряПреобразователь постоянного напряжения в постоянное по авт. св. Ао 1! 92066, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности путем исключения перегрузок по току транзисторов инвертора при включении на большую емкостную нагрузку и отключении, введены цепь из резистора, конденсатора и транзистора, база которого соединена с вторым входом узла плавного пуска, эмиттер — с первым выводом стабилизатора, коллектор — c точкой соединения первых выводов упомянутого резистора и конденсатора, второи вывод которого соединен с вторым выводом стабилизатора, а второй вывод резистора подключен к инвертирующему входу усилителя постоянного тока широтно-импульсного модулятора.

Составитель И. Никитин

Редактор О. Спесивых Техред И. Верее Корректор В. Романенко

Заказ 4333)56 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, P ау щек ая наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная. 4