Преобразователь постоянного напряжения

, Воюз Советаив Социалистическии Реелублин(23) ПриоритетОпубликовано 30.09.77, БюллстеДата опубликования описашя 2 Гасударственный комитет Совета Министров С"СР М 36(71) Заявитель ЕОБРА ЕЛЪ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕН Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в системах электропитания промышленных установок и транспортных средств в качестве вторичного источника питания, преобразующего постоянное входное напряжение одного уровня в одно или несколько постоянных выходных напряжений другого уровня с гальваническим разделением входных и выходных цепей.В известных преобразователях такого типа гальваническое разделение по силовои цен осуществляет выходной трансформатор, а по цепи управления используются либо управлярасформатор, влюченнй между задающим генератором и усилителем мощносзч 11), либо модулятор с изолирующим трансформатором 12), либо дифференцирующий трансформатор 31, В преобразователе 11) управляющий трансформатор рассчитывается на полную длительность полупсриода рабочей частоты преобразователя и на значительную мощность и поэтому имеет большие габариты.В преобразователе 121 требуется введение дополнительных переключающих транзисторов, что усложняет схему, В схеме 13), принятой за прототип, дифференцирующпй трансформатор подмагничивается рабочим током, что также увеличивает его габариты и затрудняет использование интегральных схем в цепях управления. Цель изооретенпя - овпреобразователя.Это достигается использованием для гальванического разделения цепей управления импульсного трансформатора, первичная обмотка которого соединена с выходом релейного элсмента модулятора ширины импульсов через диффсрснцирующий конденсатор, а вторичная обмотка соединена с триггером,1-1 а чертеже приведен предлагаемый преобразователь.Г 1 рсобразователь содержит задающий генератор 1 тактовых импульсов, первый симметричный триггср 2, соединенный со входами логических элементов НЕ - ИЛИ 3, 4, выходы которых подключеныоазам силовых транзисторов 5 инвсртора с трансформаторным выходом, выпрямитель 6, измерительный орган апряжеппя и модулятор ширины импульсов 20 с выходным рс.ейным элементом 7, формирователь пилообразного напряжения 8, дифференцпруощуо цепь 9, соединенную с первичной Оомоткой пм льсОго трансформато 1 за 10 и выходом релейного элемента 7, второй сим мстрпчиыи триггер 11, одним входом соединенный с вторичной обмоткой трансформатооа 10, а вторы - с выходом задающего генератора 1, вспомогательный источник 12 для питания релейного элемента 7 и формировате- ЗО ля пилообразного напряжения 8, Релейный5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 элемент 7 содержит усилитель постоянного тока 13 и реле 14. Дифференцирующая цепь формирователя пилообразного напряжения 8 состоит из конденсатора 15, диодного моста 16 и трансформатора 17.Преобразователь работает следующим образом,При подаче напряжения питания задающий генератор 1 генерирует тактовые импульсы частота следования которых делится триггером 2. Это уменьшает вероятность насыщения сердечника трансформатора из-за возможной пеоипаковостп длительностей импульсов генератора. Одновременно тактовые импульсы поступшот на второй триггер 11 и устанавливают его в состояние, при котором разрешается прохождение импульсов от триггера 2 через логические элементы НЕ - ИЛИ 3, 4 на базы силовых транзисторов 5. Транзисторы 5 поочередно открываются и запираются. С вторичных обмоток выходного трансформатора снимастся переменное прямоугольное напряжение, которое после выпрямления поступает на вход усилителя постоянного тока 13 и далее - на вход реле 14, Одновременно на вход реле 14 с выхода формирователя пилообразного напряжения подается пилообразное напряженпс, начало развертки которого синхронизировано передним фронтом импульсов с триггером 2.Сннхронизирующий импульс образуется с помощью последовательно включенного во вторичную обмотку трансформатора 17, конденсатора 15 и диодного моста 16, Импульс с выхода реле 14 дифферснцируется и с помощью трансформатора 10 передается на вход триггера 11. Триггер 11 устанавливается в сосчояние, при котором импульсы с триггера 2 не проходят на базы транзисторов 5. На вторичных обмотках выходного трансформатора преобразователя в переменном напряжении образуется пауза на нуле, которая длится до момента прихода очередного тактового импульса с генератора 1. После чего вновь триггер 2 устанавливается в состояние, при котором импульсы в триггере 11 через логические элементы 3, 4 поступают на базы транзисторов 5. При возмущениях, воздействующих на преобразователь как со стороны входа, так и со стороны выхода, изменяется напряжение смещения на входе реле 14, а следовательно, изменяются момент опрокидывания реле 14 и момент появления дифференцированного импульса, который через триггер 11 выключает транзисторы 5, При уменьшении питающего напряжения понижается напряжение смещения, дифференцированный импульс перемещается, увеличивается длительность импульса на входе выпрямителя 6, среднее значение выходного напряжения преобразователя возвращается к первоначальному значению. При увеличении питающего напряжения процесс идет в обратном направлении.Введение последовательно включенных дифферснцирующей цепи, импульсного трансформатора и симметричного триггера уменьшает габариты преобразователя, сохраняя быстродействие системы управления.Формула изобретенияПреобразователь постоянного напряжения с гальваническим разделением входных и выходных цепей, содержащий задающий генератор, усилитель мощности, базы силовых транзисторов которого соединены с выходом задающего генератора через логические элементы и первый триггер, выходной трансформатор и выходной выпрямитель, выход которого соединен со входами указанных логических элементов через измерительный орган напряжения, модулятор ширины импульсов с выходным релейным элементом, связанные с ними гальванически-изолирующий элемент и второй триггер, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, в качестве гальвани- чески-изолирующего элемента применен импульсный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выходом указанного релейного элемента через дифференцирующий конденсатор, а вторичная обмотка - соединена со входом вторичного триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 311347, Н 02 т 3/32, 1969.2, Электронная техника в автоматике. Сборник. Сов. радио, 1975, вып. 7, с. 60, рис. 1.3. Патент США3735235, кл. 331 в 1, 1973,574834 Составитель В хайловаКорректор Е, Хмелев актор Т ипенк ехред Подппсно Тирани 917та Совета Министроний и открытийРаушская наб., д. 4 ипография, пр. Сапунова, 2 каз 2201/9 Изд. Мо 782 11 ПО 1 осударственного комит по делам изобрет 113035, Москва, Ж,