Конвертор

ОП ИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сов э СоветскихСоциалистическихРеспублик 752667(23)ПриоритетчОпубликовано 30,07.80. Бюллетень Рй 28 дв делам нэобретеннй и отхрытнй(53) УДК 621.314. .57(088,8) Дата опубликования описания 01,08,80(54) КОНВЕРТОР Изобретение относится,к силовой преобразовательной технике и может бытьприменено при разработке источников питания мощных радиопередающих устройств.При работе передатчика на резкопеременную нагрузку появляется необхиимостьизменять выходное напряжение источникапитания с помощью изменения опорногонапряжения с сохранением выходной мощности, т.е. при увеличении выходного на 1 Опряжения ток нагрузки уменьшается, апри уменьшении увеличивается.Известны конверторы со стабилизированным выходом, в которых регулирование осуществляется путем широтно-импульь15ноймодуляциии и (2),Недостатком этих устройств являетсяуменьшение КПД прй увеличейии напряжения питающей сети и уменьшении выкодного напряжения. 20Известны также устройства, сэстояшие из инвертора, выпрямителя, фильтра,схемы:сравнения, усилителя сигнала ошибки,в котором в качестве регулирующего елемента применено реактивное сопротивпение 3.виновным его недостатком являетсяузкий диапазон стабилизации выходногонапряжения и повышенный коэффициентпульсаций выходного напряжения.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое состоит из двух одинаковыхусилителей мощности, входы которых лри-,соединены к общему задающему генератору - один непосредственно, а другой черезфазосдвигающее устройство, управляющийвхоп соединен с выходом усилителя сигнала ошибки, вхочы которого связаны свыходным выводом и источником опорного ттапряжения, причем вторичные обмотки трансформаторов усилителей мощностисоединены последовательно и через выпрямитель и фильтр подключены к выходным выводам 4,Недостатком ланного преобразователяявляется снижение КПД при увеличениинапряжения питающей сети и уменьшении75 266 7 3выхоциого напряжения, а также увеличение импульсного коплекторного тока тран-, зисторов усилителя мощности, что приводит к увеличению количества транзисторов в усилителе мощности, и как спедствие, 5 к увеличению веса и габаритов источника.Увеличение коллекторного тока объяоняется тем, что при уменьшении выходного напряжения длительность паузы при перехоае через "0" увеличиваето, а али тельность импульса тока коллектора уменьшается, так как нагрузка потребляет поотоянную мощность, амплитуда коллектор- ного тока увеличиваетси.Кроме того, при работе на высокой частоте преобразования (1=20 кГц) мощность рассеяния на транзисторах усилителя мощности в основном опреаеляется цинамичеокими потерями, и так как динамические потери равны 20 4присоединенные к задающему генераторуодин непосредственно, а другой через фазосдвигающее устройство 4, управляющийвход которого соединен с выходом усилитепя 5 сигнала ошибки, вхоаы которогосоединены с выходными выводами 6 и 7и источником 8 опорного напряжения, причем вторичные обмотки трансформаторов9 и 10 усилителей мощности соединеныпоследовательно и через выпрямитель 11(циоаы 12-15) и фипьтр 16, содержащийцроссепь 17 и конденсатор 18, подключенык выходным выводам, цепь 19, состоящуюиз двух последовательно соединенных вобратном направлении циоаов 20 и 2 1,причем точка соецинения диодов подключена к точке соединения вторичных обмотоктрансФорматоров 9 и 1 О.Устройство работает следующим образом,( , Цгде Гс р - алитепьность фронта выключения транзистора,частота преобразования,3 - напряжение питающей сети,д - импупьсный ток коллектора,то отсюда, видно, что аинамические потери увеличиваются при увепичении нащи 30жения сети, при .увеличении тока коллектора, который увеличивается при уменьшении выходного напряжения. Все этоприводит к уменьшению КПД,Цель изобретения - увеличение К ПД,35уменьшение массы и габаритов устройства.Поставленная цель постигается тем, чтов устройстве содержащем два одинаковькусилителя мощности с выходными трансформаторами, вторичные, обмотки которых40соединены последовательно и через выпря митель и фильтр связаны с выходнымивв.дами, усилитель сигнала ошибки сопорным элементом, задающий генератор,подключенный ко входу одного из усилите 45лей мощности непосредственно, а ко входу другого через фазосдвигающее устрой 1ство, управляющий вход которого соединенс выходом усилителя сигнала опибки, квыходным вывоцам подключена цепь издвух последовательно включенных в обратНом направлении диодов, точка соединениякоторых поцключена к точке соеаинепиявторичных обмоток упомянутых трансформаторов.На чертеже приведена структуРны схе 55ма конвертора.Конвертор содержит эааающий генервтор 1, цва усилителя 2 и 3 мощности,С задающего генератора 1 напряжениепрямоугольной формы поступает на усилитель 2 мощности и на фазосавигвющееустройство 4. С фазосавигающего устройства 4 напряжение прямоугопьной формы,но сдвинутое по фазе относительно напряжения, снимаемого с задающего генератора 1; поступает на усилитель 3 мжности, На выходе усилителей 2 и 3 мощности имеются трансформаторы 9 и 10,вторичные обмотки которых соединеныпоследовательно. Напряжение на обмоткахд 4,Ю/ трансформаторов 9 и 10 могутлибо совпадать по направпению, либо иметьпротивоположное направление,Допустим, что в некоторый моментвремени напряжение на обмотках %4, 4/,2трансформаторов 9 и 10 совпадает понаправлению. Ток О 4 протекает-от начала%4 через диод 12, обмотку дросселя 17фильтра 16, сопротивпение нагрузки, обмотку Й 2 аросселя 17, аиоа 15 к концуобмотки Й 2, Энергия, запасенная в ароосрле Когда напряжение нд обмотках трансфор-маторов 9 и 10 меняется, на противоположное, т.е. начало Й 4(Ф) конец й,(-), начало Ъ(-) конец %(+), ток др протекает от начала %4 через диод 12, обмотку дросселя 17, сопротивпение нагрузки,циоа 21 к концу обмотки %4, а ток дпротекает от конца обмотки Ж черезциоц 14, обмотку М 4 аросселя 17, сопротивление нагрузки, циоа 21 к началуобмотки Ж,. йорошенко Техре М. Лещщкая Корректо Реа Шарош Поаомитета Соткрытийшская наб. Заказ 47 3ого о 4"Патент", г. Проектная, 4 или ап Энергия, запасенная в дросселе равнаЕр=-(,+з)так как М 1 = М то из условия сохраненияэнергии2 З51Следовательно, вепичина тока вторичныхобмоток трансформаторов 9 и 10 в течении всего времени работы остаетсяпостоянной, а направление совпааает сополярностью напряжения данной обмотки.Выходное напряжение источника питанияизменяется как в зависимости от сдвигафаз межау вторичными обмотками траноформаторов 9 и 10. Так как величинатока вторичных обмоток остается постоянной в течение всего времени, то ток через коллекторы транзисторов усилителеймощности неизменньй в течении всегополупериоаа независимо от величины выходного напря жения.При изменении напряжения питающейсети величины тока, протекающего черезколлектор изменяется обратно пропорпионально.25Таким образом, динамические потерине зависят ни от выходного напряжения,ни от напряжения питающей сети,Основным положительным эффектомпредлагаемого устройства является увеличение выходной мощности, увеличениеКПД, уменьшение веса и габаритов устройств.Предлагаемое устройство можно применять при построении конверторов, ио 35 9/15 Тираж 78 ЦНИИПИ Государственн по.делам изобрете 13035, Москва, Жпопьзуемых дпя питания оконечных каскадов мощных радиопередающих устройств. формула изобретения Конвертор, содержащий два одинаковыхусилителя мощности с выходными трансформаторами, вторичные обмотки которыхсоединены поспеаовательно и через вьпрямитель и Фильтр связаны с выходнымивыводами, усилитель сигнала ошибки сопорным элементом, задающий генератор,подключенный ко входу одного из усили-телей мощности непосрепственно, а ковходу другого через Фазосавигающее устройство, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя сигнала ошиб-.ки, о т и и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения КПД, уменьшения массыи габаритов, к его выходным выводам подключена цепь из двух последовательновключенных в обратном направлении диодов, точка соединения которых подключена к точке соединения вторичных обмотокупомянутых трансформаторов.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3143816, кп.Н 02 М 3/32, 1972.2. Авторское сви-етепьство СССРМ 545051, хп. Н 02 М 3/155 1977.3. Авторское свидетельство СССРб 170554, кл, 6 05 Г 1/68, 1965.4, Авторское свидетельство СССРМ 140883, кп. Н 02 М 3/335, 1961.