Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания различных устройств вычислительной техники, автоматики и средств связи. Целью изобретения является упрощение устройства . Силовой канал 1 преобразования и регулирования содержит первичный источник 3 электропитания, двухтактный усилитель 4 мощности с выходным трансформатором 5 и выходной выпрямитель 6 с фильтром. Блок 2 управления состоит из задающего генератора 8, формирователя 9 пилообразного напряжения , делителя 10 частоты на два, усилителя 11 обратной связи, первого 12 и второго селекторов 13, первого 14 и второго 15 согласующих элементов, подключенных к управляющим входам усилителя 4 мощности. Блок 2 управления функционирует так, что при изменении выходного напряжения обеспечивается изменение интервала времени выходных сигналов селекторов 12,13, т.е. обеспечивается отрицательная обратная связь, при этом селекторы совмещают функции широтно-импульсного модулятора. 2 ил. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1467697

А1 5ц 4 Н 02 М 3/335, G 05 F 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP (21) 4273897/24-07 (22) 01 ° 06.87 (46) 23 ° 03.89. Бюл. Y"- 11 (71) Куйбышевский электротехническии институт связи (72) А.Ф.Кадацкий, В.Ф,Яковлев, А.П.Мазуров, О.М.Аймбиндер, А.В.Лукин и М.Н.Марина (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Источники вторичного электропитания./Под ред. 10.И.Конева. M.: Радио и связь, 1983, рис. 4.14.

Авторское свидетельство СССР

N - 479101, кл. G 05 F 1/46, 1973. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЬЙ ПРЕОЪРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания различных устройств вычислительной техники, автоматики и средств связи. Целью изобретения является упрощение устройства. Силовой канал 1 преобразования и регулирования содержит первичный источник 3 электропитания, двухтактный усилитель 4 мощности с выходным трансформатором S и выходной выпрямитель 6 с фильтром. Блок 2 управления состоит из задающего генератора 8, формирователя 9 пилообразного напряжения, делителя 10 частоты на два, усилителя 11 обратной связи, первого

12 и второго селекторов 13, первого

14 и второго 15 согласующих элементов, подключенных к управляющим входам .усилителя 4 мощности. Блок 2 управления функционирует так, что при изменении выходного напряжения обеспечивается изменение интервала времени выходных сигналов селекторов 12 13, т.е. обеспечивается отрицательная обратная связь, при этом селекторы совмещают функции широтно-импульсного модулятора. 2 ил, 1467697

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания различных устройств вычислительной техники, автоматики и средств связи.

Целью изобретения является упрощение устройства, На фиг. 1 представлена. функциональная схема стабилизированного пре- 1р образователя постоянного напряжения; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие основные процессы его функционирования.

Стабилизированный преобразователь 15 постоянного напряжения содержит силовой канал 1 преобразования и регулирования электрической энергии и блок

2 управления. Силовой канал преобразования электрической энергии содержит 20 первичный источник 3 электропитания, двухтактный усилитель 4 мощности с выходным трансформатором 5, выходной выпрямитель 6 с фильтром, нагрузки 7.

Блок 2 управления выполнен,из задающего генератора 8, представляющего собой генератор синхроимпульсов, формирователя 9 пилообразного напряжения, делителя 10 частоты на два, уси.лителя 11 обратной связи, первого 12 и второго 13 селекторов, первого. 14 и второго 15 согласующих элементов.

Усилитель 4 мощности выполнен на транзисторах по любой из известных двухтактных схем (мостовой, полумостовой, с выводом нулевой точки первичной обмотки. выходного трансформатора). Принципиально он может быть выполнен и по однотактной схеме.

Задающий генератор 8 выходом под- 4р ключен к входам формирователя 9 пилообразного напряжения и делителя 10 частоты на два. Первый выход делителя 10 частоты подключен к первому входу первого селектора 12, а второй д5 выход — к первому входу второго селектора 13. Выходы первого 12 и второго 13 селекторов подключены соответственно через первый 14 и второй

15 согласующие элементы к управляющим5 входам транзисторов усилителя 4 мощности. Вход усилителя 11 обратной связи подключен к выходу силового канала 1, а выход — к вторым входам селекторов 12 и 13, к которым подключен55 также выход формирователя 9.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом..

Силовой канал 1 преобразует и регулирует электрическую энергию первичного источника 3 электропитания из одного уровня (количества и качества) в другой, требуемый для функционирования нагрузки 7. Регулирование уровня, поступаемой в нагрузку 7 электрической энергии, осуществляется двухтактным усилителем 4 мощности с использованием принципа широтно-импульсной модуляции. Сигнал управления вырабатывается блоком 2 управления.

Период работы (коммутации, преобразования) усилителя 4 мощности определяется периодом Tr выходного сигнала (фиг. 2,а) задающего генератора 8.

Выходные сигналы делителя 10 частоты на два противофазны (фиг.2,б,в).

Их период следования равен двум периодам выходного сигнала задающего генератора 8.

Воздействие выходного сигнала (фиг.2,а) задающего генератора 8 на вход формирователя 9 пилообразного напряжения обеспечивает на выходе последнего пилообразное напряжение

U„(t), которое (фиг. 2,r) поступает на вторые входы селекторов 12 и 13.

В качестве делителя частоты на два может быть использован триггер в счетном режиме работы. Поэтому воздействие указанных противофазных сигналов на первые входы селекторов 12 и 13 обеспечивает с периодом Т 2 Тг прохождение высоких (превышающих — напряжения срабатывания, уровня логической единицы) уровней напряжений П „(С), воздействующих на вторые входы. селекторов 12 и 13.

На вторых входах селекторов 12 и 13 присутствуют сигналы U,„„(t) фиг. 2,д — равные сумме выходного сигнала формирователя 9, U „(t), с размахом U (фиг. 2,г) и усилителя 11 обратной связи U„(t). Сигнал формирователя 9 суммируется с выходным сигналом U (t) усилителя .обратной связи. В общем случае U „(t) может иметь как постоянную, так и переменные составляющие. На выходах указанных селекторов будут присутствовать высокие уровни напряжений лишь в случаях одновременного присутствия высоких уровней напряжений на обоих (первом и втором входах). Причем уровни указанных входных налряжений должны превышать уровни логической единицы

V p(t) срабатывания, переключения

1467697 (фиг. 2,б,д). Одновременное присутствие высоких уровней напряжений соответствует для первого селектора 12 интервалам времени t --t»

Д Э 6 Э ц- 1,,...., второго селектора 13

t « -t <,.... В соответствующие интервалы времени появляют" ся на их выходах и высокие уровни напряжений (фиг. 2,е - у первого 12 10 селектора и фиг ° 2,ж — у второго 13 селектора).

Изменение выходного напряжения силового канала 1 приводит к изменению выходного сигнала u„(t) усилите- 15 ля 11. Изменение У (t) как следует из фиг. 2,д, приводит к изменению длительностей выходных сигналов селекторов (фиг, 2,е,*). Последние воздействуют (через согласующие элемен- 20 ты 14 и 15) на управляющие входы транзистора усилителя 4 мощности. Интервалы времени их открытых состояний, соответствующих, например, интервалам времени передачи энергии от пер- 25 вичного источника 3 питания в нагрузку 7, изменяются. Изменяется и уровень электрической энергии, поступаемой в нагрузку от источника 3 электрической энергии. Блок 2 управления 30 функционирует таким образом, чтобы при увеличении (уменьшении) выходного напряжения силового канала 1 обеспечивается уменьшение (увеличение) интервала времени выходных сигналов (селекторов 12 и 13, т.е. обеспечивается отрицательная обратная связь.

Предлагаемое техническое решение выполняет все функции известного преобразователя, но при существенном 40 упрощении схемы блока управления, что достигается совмещением селекто,Рами функций широтно-импульсного модулятора. При этом достижения импульсной техники по частотным свойст- 45 вам, уровню потребляемой мощности, надежности, технологичности и т.д. позволяют повысить частотный диапазон работы преобразователя, улучшить крутизну фронта и спада сигнала управления, увеличить его КПД. Это позволяет увеличить и КПД схемы управления, увеличить надежность и уменьшить ее стоимость, а также увеличивается технологичность процесса настройки стабилизированного преобразователя. формула и з обретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные между входными и выходными выводами двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором и выходной выпрямитель с фильтром, блок управления, выполненный из двух селекторов, делителя частоты на два, двух согласующих элементов, формирователя пилообразного напряжения, задающего генератора и усилителя обратной связи, при этом выход задающего генератора подключен к входам формирователя

Ф пилообразного напряжения и делителя частоты на два, первый выход которого подключен к первому входу первого селектора, а второй выход — к первому входу второго селектора, выходы первого и второго селекторов подключены соответственно через первый и второй согласующие элементы к управляющим входам усилителя мощности, вход усилителя обратной связи подключен к выходным выводам, о т л и-. ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения, выход формирователя пилообразного напряжения и выход узла обратной связи подключены к вторым входам первого и второго селекторов.

1467697

Составитель Е.Финогенов

Редактор Г.Гербер Техред Л.Олийнык Корректор M.Пожо

Заказ 1208/52 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

П изводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

11 11 роизвод