Независимый возбудитель в двухтактном преобразователе постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для получения любых питающих напряжений постоянного тока от базового питания, например от бортовой сети автомобиля +12В или в предприятиях связи с питанием -60В. Предлагаемое изобретение позволяет упростить конструкцию устройства с одновременным повышением кпд, что является техническим результатом. Конструкция устройства основана на том, что время прохождения сквозного тока в двухтактном преобразователе постоянного напряжения величина постоянная и не зависит от частоты возбудителя. Технический результат достигается тем, что в независимый возбудитель, содержащий задающий генератор и делитель частоты (Т-триггер), два элемента совпадения 2И, дополнительно введен регулируемый формирователь длительности импульса с ограничением его по минимуму, при этом формирователь длительности соединен со входом Т-триггера и выходом генератора, инверсный выход Т-триггера соединен с первым входом первого элемента 2И, неинверсный выход Т-триггера соединен с первым входом второго элемента 2И, вторые входы элементов 2И соединены с выходом формирователя длительности, выходы элементов 2И подключены к плечам двухтактного преобразователя постоянного напряжения. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве независимого возбудителя в двухтактных преобразователях постоянного напряжения в автомобильной электронике с бортовым питанием +12 В и предприятиях связи с гарантированным постоянным напряжением -60 В.

В оборудовании связи в аппаратуре "Контейнер" радиорелейных линий и в стойках тонального телеграфа используется напряжение -24 В. В аналоговых системах передачи используется напряжение -20 В. В случаях пропадания сетевого питания для бесперебойной связи необходимы мощные экономичные питающие устройства постоянного тока, работающие от гарантированного источника питания -60 В. Наиболее перспективными в этом плане являются мощные двухтактные преобразователи постоянного напряжения (ППН) с независимым возбуждением (НВ).

Известен независимый возбудитель в преобразователе постоянного напряжения (прототип) [Калганов А. "Импульсный блок питания", журнал "Радио", 2, 2000 г. ], содержащий задающий генератор и делитель частоты на два (Т-триггер). Известное устройство имеет следующие недостатки: Во-первых, с целью устранения сквозных токов в плечах двухтактного ППН оно содержит два делителя частоты задающего генератора на два, значительное количество логических элементов.

Во-вторых, импульсы, поступающие в плечи двухтактного ППН, имеют постоянную скважность (отношение нулевого и единичного уровней в периоде), поэтому КПД ППН задается только частотой задающего генератора.

Задачею заявляемого технического решения является упрощение устройства с одновременным повышением КПД.

В этом состоит технический результат.

Технический результат достигается тем, что в независимый возбудитель, содержащий задающий генератор и делитель частоты на два (Т-триггер), два элемента совпадения 2И, дополнительно введен регулируемый формирователь длительности импульса с ограничением его по минимуму, при этом формирователь длительности соединен со входом Т-триггера и выходом генератора, инверсный выход Т-триггера соединен с первым входом первого элемента 2И, неинверсный выход Т-триггера соединен с первым входом второго элемента 2И, вторые входы элементов 2И соединены с выходом формирователя длительности, выходы элементов 2И являются выходами устройства и подключены к плечам двухтактного ППН.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена блок-схема заявляемого устройства, на фиг.2 - эпюры напряжений, поясняющие работу этого устройства.

Независимый возбудитель на фиг.1 содержит задающий генератор (1) и делитель частоты на два (Т-триггер) (2), регулируемый формирователь длительности импульса с ограничением его по минимуму (3), два элемента 2И (4) и (5), при этом формирователь длительности (3) соединен со входом Т-триггера (2) и выходом генератора (1), инверсный выход Т-триггера (2) соединен с первым входом первого элемента 2И (4), неинверсный выход Т-триггера (2) соединен с первым входом второго элемента 2И (5), вторые входы элементов 2И (4) и (5) соединены с выходом формирователя длительности (3), выходы элементов 2И (4) и (5) являются выходами устройства и подключены к плечам двухтактного ППН.

Предлагаемое устройство работает следующим образом: Частота фиг. 2 (а) генератора (1) поступает на Т-триггер (2) и регулируемый формировать длительности (3). На неинверсном выходе Т-триггера (2) сигнал имеет форму (b) фиг.2 на инверсном - форму (с) фиг.2, а на выходе формирователя длительности (3) форму (d) фиг.2 Определено, что время прохождения сквозного тока через плечи двухтактного ППН - величина постоянная (τ_min - фиг. 2 (d)) и не зависит от входной частоты. Следовательно, на выходах элементов совпадения 2И (4) и (5) имеем сигналы формы (е) и (f) фиг.2 соответственно. Между выходами элементов (4),(5) имеем сигнал формы (k) фиг. 2, с помощью изменения частоты генератора (1) грубо выставляется максимальный КПД ППН. Определено, что КПД зависит не только от частоты, но и от скважности выходного сигнала, следовательно, изменяя длительность выходного импульса формирователя длительности (3) τ = τ_min+Δτ - (d) фиг.2, можно добиться максимального КПД двухтактного ППН.

Формула изобретения

Независимый возбудитель в двухтактном преобразователе постоянного напряжения, включающий задающий генератор, Т-триггер, два элемента 2И, отличающийся тем, что содержит регулируемый формирователь длительности импульса, при этом вход регулируемого формирователя длительности импульса и вход Т-триггера соединены с выходом задающего генератора, прямой выход Т-триггера соединен с первым входом первого элемента 2И, инверсный выход Т-триггера соединен с первым входом второго элемента 2И, вторые входы элементов 2И соединены с выходом регулируемого формирователя длительности импульса, выходы элементов 2И являются выходами устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2