Преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51) Н 02 М 3/335 КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР НИЕ ИЗОБРЕТЕ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) А, Е. Хабибулин, Э, О. Борщевский, Т. Г. Мельник и В. Г. Невзоров (71) Ленинградский ордена Ленина и орден Красного Знамени механический институт (53) 621.314.58 (088.8)(56) 1. Ромаш Э. М, Транзисторные преобразователи в устройствах питания радио-электронной аппаратуры. Энергия, 1975, с. 8, рис. 1.5.2. Вересов Г. П. Смуряков Ю. Л. Стабилизировайные источники питания радиоаппаратуры. Энертия, 1978, с. 169, рис. 6-31. ЯО 105006(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающий генератор, выход которого через управляющий трансформатор и управляемый ключ соединен с входом транзисторов усилителя мощности, к выходу которого через выходной трансформатор подключены выходные выпрямитель и фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при работе на импульсную нагрузку, введены генератор импульсов, для пуска потребителя и блок задержки и формирования импульсов, причем выход генератора импульсов соединен с управляющим входом ключа и через указанный блок задерж. ки и формирования импульсов - с выводом для съема сигнала управления пуском потребителя,с ФИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системахэлектропитания аппаратуры, работающей вимпульсном режиме, например лазерныедальномеры; высокочастотные эхо-локаторы и т.п. приборы, у которых длительностьрабочих циклов меньше длительности полупериода работы преобразователя.Известны преобразователи постоянногонапряжения, содержащие транзисторныйкоммутатор, насыщающийся выходной трансформатор, выходной выпрямитель с фильтром 1.Недостаток таких преобразователей состоит в возникновении больших импульсовтока транзисторов перед переключением, чтосоздает высокий уровень помех,15Наиболее близким к изобретению по технической сущности является управляемыйпреобразователь, содержащий задающий генератор, выход которого через управляюгцийтрансформатор и управляемый ключ соединен с входом транзисторов усилителя мощности, на выходе которого через выходнойтрансформатор включены выходные выпрямитель и фильтр 2.Недостаток известного преобразователясостоит в том, что во время коммутации транзисторов усилителя мощности возникают импульсные помехи, недопустимые для высоковольтных высокочастотных потребителей, работающих в импульсном режиме.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при работе на импульсную на- ЗОгруз ку,Цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем задающий генератор, выход которогочерез управляющий трансформатор и управляемый ключ соединен с входом транзисторов усилителя мощности, к выходу которогочерез выходной трансформатор подключенывыходные выпрямитель и фильтр, введеныгенератор импульсов для пуска потребителяи блок задержки и формирования импульсов, 4 Опричем выход генератора импульсов соединен с управляющим входом ключа и черезуказанный блок задержки и формированияимпульсов - с выводом для съема сигнала управления пуском потребителя.На фиг. 1 показана блок-схема преобразователя; на фиг, 2 - диаграммы напряжений.Преобразователь постоянного напряжения содержит задающий генератор 1, управляемый ключ 2, управляемый трансформатор 3, усилитель 4 мощности, выходной тран Осформатор 5, геиератор 6 импульсов дляпуска потребителя, блок 7 задержки и формирования импульсов. Выход трансформатора 5 соединен через вторичный блок 8питания, состоящий из выпрямителя 9, фильтра 10 и стабилизатора 11 напряжения, свходом потребителя 12. Выход генератора6 соединен с управляющим входом ключа 2 и с запускающим входом потребителя 12 через блок 7 задержки и формирования импульса. Выход генератора 1 через ключ 2 и управляющий трансформатор 3 соединен с входами транзисторов усилителя 4 мощности, а его выход через трансформатор 5 соединен с входом потребителя 12 через вторичный блок 8.Преобразователь работает следующим образом.Генератор 1 вырабатывает импульсы напряжения, которые управляют силовыми транзисторами усилителя через открытый ключ 2 и управляющий трансформатор 3. В результате через первичную полуобмотку силового трансформатора 5 протекает ток, коммутируемый одним из силовых транзисторов усилителя 4. Трансформируемые во вторичных обмотках питающие напряжения далее известным образом во вторичном блоке 8 питания выпрямляются, фильтруются, стабилизируются и подаются к потребителю 12, Такой режим работы преобразователя сохраняется до тех пор, пока генератор 6 импульсов пуска потребителя не сформирует сипеал запуска, По этому, сигналу запуска, поступающему на управляющий вход ключа 2, осуществляется запрет на изменение состояния силовых транзисторов усилителя 4 в течение рабочего цикла потребителя. Для устранения неопределенности, которая может возникнуть при совпадении во времени фронтов импульсов, вырабатываемых генератором 1 и генератором 6, между генератором 6 и запускающим входом потребителя 12 включен блок 7 задержки и формирования импульса,Таким образом, благодаря указанным связям ключа 2, генератора 6, блока 7 и потребителя 12 оСуществляется разделение во времени помех, возникающих в усилителе 4, и импульсов рабочего цикла потребителя 12.Работа преобразователя видна из диаграмм напряжений, приведенных на фиг. 2, иллюстрирующих процессы, происходящие в описываемой системе. Генератор 1 вырабатывает прямоугольные импульсы 13 напряжения, С выхода генератора 6 на управляющий вход ключа 2 поступают импульсы 14 напряжения. В результате на выходе ключа 2 появляются импульсы 15 и 16, подаваемые на первичную обмотку управляющего трансформатора 3. Импульсы 17 и 18 напряжения управления транзисторами усилителя 4 с вторичной обмотки управляющего трансформатора 3 подаются на вход этих транзисторов, В течение первого полупериода под воздействием управляющих импульсов 17 и 18 один из транзисторов открыт и находится в насыщении, а другой закрыт и находится в режиме отсечки.В другой полупериод открывается второй транзистор, а первый закрывается, Во вторичной обмотке трансформатора 5 наво3дится ЭДС прямоугольной формы. Вследствие влияния индуктивности рассеяния трансформатора 5 в момент запирания транзисторов происходит выброс напряжения, превышающий удвоенное напряжение питания, что приводит к появлению коротких периодических повторяющихся помех 19 на выходе стабилизатора напряжения 11, Все это происходит без участия генератора 6 запуска.Благодаря наличию кл 1 оча 2 имеется четыре возможных случая положения импульсов 14 напряжения. вырабатываемых генератором 6, относительно импульсов 13 напряжения, вырабатываемых генератором 1, При этом импульсы 14 короче импульсов 13.Первый случай: когда импульс 14 по, времени совпадает с импульсом 13, происходит переключение транзисторов усилителя 4, импульс 14 осуществляет запуск потребителя 12 с задержкой во времени, созданной блоком 7. Причем продолжительность задержки определяется временем затухания помехи 19, а длительность импульса 20 равна времени рабочего цикла потребителя 12. По окончании импульса 14 произойдет очередное переключение транзисторов усилителя. Однако помеха от этого переключения оказывается внерабочего цикла потребителя 12, и таким образом не может оказать никакого влияния на его работу, так как до начала следующего рабочего цикла она закончится. 4Второй случай: когда импульс 14 по времени не совпадает с импульсом 13, помеха19 автоматически оказывается вне рабочего цикла потребителя 12, а следовательно,не влияет на его работу,Третий случай: когда импульс 14 перекрывает задний фронт импульса 13 происходит, очередное переключение транзисторов усилителя 4, но поскольку импульс 4запускает потребитель с задержкой, которая1 О определяется временем затухания помехи19, то эта помеха оказывается вне рабочегоцикла потребителя 12 и не оказывает влияния на его работу. А очередное переключение транзисторов усилителя 4 произойдеттолько по переднему фронту следующего15 импульса 13.Четвертый случай: когда импульс 14 перекрывает передний фронт импульса 15,ключ 2 запрещает переключение транзисторов усилителя 4. Переключение произойдеттолько по окончании импульса 14 вне рабо 20 чего цикла потребителя 12.Таким образом, в любом из возможныхвариантов помехи 19, возникающие при ра,боте усилителя 4, не совпадают с рабочими циклами потребителя 12, а следовательно, совершенно не влияют на его работу.Предлагаемый преобразователь постоянного напряжения отличается от известныхтем, что влияние помех, возникающих припереключениях силовых транзисторов инвертора на работу импульсных потребителейполностью исключено.