Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения защиты от перегрузок и короткого замыкания на выходе. Устройство содержит регулируемые преобразовательные ячейки 1 и 2, соединенные последовательно по входу и параллельно по выходу, блок 3 управления, формирователь 4 импульсов, дополняющих до полупериода импульсы блока управления. Ячейки 1 и 2 содержат емкостной фильтр на входе и индуктивный - на выходе. При превышении выходным током пороговой величины выходное напряжение устройства снижается до нуля. Для перевода устройства из аварийного в рабочий режим необходимо его отключить и снова включить. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5o 5 02 M 3 335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4402718/24-07 (22) 04,04.88 (46) 07.01.90. Бюл. Р 1 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Н.П.Пухляков, В.И.Тихонов, В.В.Авдеев и Д.В.Авдеев (53) 621.314.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9I 828337, кл. Н 02 М 3/335, 1981.

Бас А.А,, Миловзоров В.П.> Мусолин А,К. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом. — N. Радио и связь, 1987, с.79, рис. 3.10. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобра- . зовательной технике и может быть ис2 пользовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения защиты от перегрузок и короткого замыкания на выходе. Устройство содержит регулируемые преобразовательные ячейки

1 и 2, соединенные последовательно по входу и параллельно по выходу, блок 3 управления, формирователь 4 импульсов, дополняющих до полупериода импульсы блока управления. Ячейки 1 и 2 содержат емкостной фильтр на входе и индуктивный — на выходе.

При превышении выходным током пороговой величины выходное напряжение устройства снижается до нуля. Для перевода устройства из аварийного в рабочий режим необходимо его отключить и снова включить. 4 ил.

1534683

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения защиты от перегрузок и короткого замыкания на выходе.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — гра фики, поясняющие его работу; на . фиг.3 — регулировочные характеристи iки; на фиг.4 — нагруэочная характе, ристика. 15

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения (фиг.1) содержит регулируемые преобразовательные ячейки 1 и 2, соединенные последовательно по входу и параллельно по 20 выходу, и блок 3 управления, вход которого соединен с выходом регулируемьгх преобразовательных ячеек 1 и

1 В

2, а выход подключен к управляющему входу регулируемой преобразователь- 25 ной ячейки 1, а также формирователь

4 импульсов, выход которого подключен к управляющему входу регулируемой преобразовательной ячейки 2, а вход соединен с выходом блока 3 уп- 30 равления.

Устройство работает следующим образом.

После включения напряжение источника питания Е поступает на вход регулируемых преобразовательных ячеек

1 и 2. Блок 3 управления вырабатывает широтно-модулированные импульсы с относительной длительностью о которые поступают на вход регулируе- 4{) мой преобразовательной ячейки 1 и на вход формирователя 4 импульсов, который формирует импульсы с относительной длительностью (1-8), поступающие на управляющий вход регулируе- 45 мой преобразовательной ячейки 2, После подачи импульсов управления на управляющие входы регулируемых преобразовательных ячеек 1 и 2 на выходе преобразователя, появляется напряжение U : для регулируемой преобразоН вательной ячейки 1 (1) где V — напряжение на входе регулиI руемой преобразовательной ячейки 1;

К вЂ” коэффициент трансформации

Т)1 промежуточных трансформаторов регулируемой преобразовательной ячейки 1, а для регулируемой преобразовательной ячейки 2 (2) где 11 — напряжение на входе регулируемой преобразовательной ячейки 2;

К, — коэффициент трансформации т1 промежуточных трансформаторов преобразовательной . ячейки 2.

Так как регулируемые преобразовательные ячейки .1 и 2 включены последовательно по входу и параллельно по выходу, то они работают с суммированием выходных токов и с делением входного напряжения

Используя (1) и (2) и учитывая,что

U< + U =Е, можно определить напряжения на входах регулируемых преобразовательных ячеек 1 и 2.

На фиг.2 представлены идеализированные осциллограммы напряжения на выходе промежуточных трансформаторов регулируемых преобразовательных ячеек 1 и 2 (U» и U». соответстт, Г2 венно).

Стабилизация выходного напряжения преобразователя осуществляется изменением относительной длительности управляющих импульсов О по цепи обрат1 ной связи в блоке 3 управления.

Далее определяют выходное напряжение

U Е Е Ктр Р К 2251-4 и К +К, (13) где К ц — коэффициент регулирования выходного напряжения.

Регулировочная характеристика преобразователя при различных соотношениях коэффициентов трансформации промежуточных трансформаторов регулируемых преобразовательных ячеек представлена на фиг.3. Участок АВ на регулировочной характеристике со" ответствует рабочему режиму (режиму стабилизации), а участок ВС вЂ” аварийному режиму (режим защиты). В рабочем режиме в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения рабочая точка, определяемая относижльной длительностью управляющих импульсов 5, находится на участке АВ.

При увеличении тока нагрузки Iö падение напряжения на внутреннем сопро5 15346 тивлении преобразователя компенсируется увеличением относительной длительности управляющих импульсов о что приводит к смещению рабочей точ5 ки вправо (фиг.3), и при определенном значении тока нагрузки I H рабочая точка находится в точке В. Дальнейшее увеличение тока нагрузки приводит к перемещению рабочей точки иэ 10 точки В в точку С. При этом выходное напряжение преобразователя равно нулю. После снятия перегрузки для перевода преобразователя Из аварийного в рабочий режим необходимо отключить и снова включить источник питания.

Увеличение К по отношению к К, сдвигает максимум на регулировочной характеристике в сторону о 1 (точка, В, фиг.3) и увеличивает диапазон ре" 20

I гулирования выходного напряжения.

Кроме того, при пороговом токе нагрузки Т„о преобразователь переходит в режим защиты (фиг.4).

Мощность, передаваемая в нагрузку регулируемыми преобразовательными ячейками 1 и 2, определяется соответственно выражениями

Ки

РР— ""- — — — *Р где Р— сопротивление нагрузки.

При К, » К расчетная мощт тр1 ность регулируемой преобразовательной ячейки 2 много меньше расчетной мощности регулируемой преобразовательной ячейки 1.

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, еодержащий два регулируемые преобразовательные ячейки, соединенные последовательно по входу и параллельно по выходу, уп30 равляющий. вход одной из которых подключен к выходу блока управления, вход которого соединен с выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежносЗ5 ти путем обеспечения защиты от перегрузок и короткого замыкания на выходе, в него введен формирователь импульсов, дополняющих до полупериода импульсы управления, выход которого

40 подключен к управляющему входу другой регулируемой преобразовательной ячейки, а вход соединен с выходом блока управления.

Регулируемые преобразовательные ячейки 1 и 2 могут быть выполнены по схеме с емкостным фильтром на входе и индуктивным фильтром на выходе (мо83. 6 стовой, полумостовой, со средней точкой трансформатора). Для гальваничес-. кой развязки входа и выхода все преобразовательные ячейки выполнены с промежуточным трансформатором. В качестве преобразовательной ячейки I может быть использована система соединенных параллельно ячеек.

Блок 3 управления может быть выполнен по схеме связанных генераторов, один из которых ведомый, а другой задающий и синхронизирует ведомый. Величина задержки прямоугольного напряжения, вырабатываемого ведомым генератором по отношению к задающему, регулируется по цепи обратной связи, Использование формирователя 4 им- пульсов с указанными связями повышает надежность устройства.

Формула изобретения

1534683

У 1

0,2

Составитель И. Войтович

Редактор И.Дербак Техред М. Ходанич Корректор Н. Король

Заказ 53 Тир аж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101