Стабилизированный транзисторный конвертор

Сеез Сфввтскнх Сеереанстыческнк Уесвфайк.(51)М. Кл;З Н 02 М 3/335 с прнсоедмменыею заявим Йо Госуяарствеаамй комнтет СССР яо Аелам изобретения 1 Оезцыта я(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР Изобретение относится к электро техийке и может быть использовано в радиоэлектрон(ной аппаратуре в качестве устройств электропитания систем автоматики, управления и т.п.По основному авт .св, М 748717 известен стабилизированный транзисторный конвертор, содержащий усилитель мощности с выходным трансформатором, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выходным выводам, входы транзисторов усилителя мощности связаны с широтно-импульсным модулятором, причем в базовые цепи этих транзисторов включен регулирующий элемент, управляющим входом подключенный к выходу дифференциального усилителя, первый вход которого через датчик связан с цепью нагрузки, и указанный датЧик выполнен в виде дополнительной обмотки трансформатора, выпрямителя и фильтра, а второй вход дифференциального усилителя подключен к выходным выводам конвертораГ(3.Однако при уменьшении величины питающего напряжения ниже заданного (расчетного) минимально допустимого значения при максимальной выходной мощности или при увеличении выходной мощности выше допустимого значения,в транзисторах усилителя мощностивозникает режим сквозных токов. Резко возрастают коллекторные токи и рассеиваемая мощность в транзисторахусилителя, что снижает надежностьконвертора.Цель изобретения - повышение надежности стабилизированного транзисторного конвертора.Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизированный транэисторйый конвертор введены управляеьийключ, схема совпадения, узел задерж 15 кн, две дифференцирующие цепочки идва выпрямителя, первый из которыхчерез дифференцирующую цепочку, схему совпадения и управляемый ключ подключен к усилителю, а второй выпрями 20 тель через вторую дифференцирующуюцепочку и узел задержки подключен ковторому входу схем совпадения, приэтом вход первого выпрямителя подключен к дополнительной обмотке трансФорматора усилителя мощности, а входвторого выпрямителя - к дополнительной обмотке трансФорматора задающегогенератора,На чертеже представлена блок-схема30 стабилизированного конвертора.Стабилизированный транзисторный конвертор содержит задающий генератор 1, один выход которого соединен с первым входом регулирующего элемента 2, Выход регулирующего элемента 2соединен с первым входом прерыватеЫя 3. Выход прерывателя 3 соединен со входом усилителя 4 мощности, Выход усилителя 4 мощности соединен через выпрямитель 5,фильтр 6, а также через выпрямитель 7,фильтр 8 с двумя входами дифференциального усилителя 9, выход которого соединен со вторым входам регулирующего элемента 2. Выходфильтра 6 соединен с одним входомширотно-импульсного модулятора 10,другой вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора 1, а выход модулятора 10 - со вторым входом прерывателя 3.Первый вход схемы 11 совпадения через дифференцирующую цепь 12 и однапалупериодный выпрямитель 13 подключен к другой дополнительной обмотке трансформатора усилителя мощности,выходу задающего генератора 1. Выход схемы совпадения соединен со входом управляемого ключа 17, соединенного выходом с третьим входом дифференциального усилителя 9.Стабилизированный транзисторный конвертор работаетследующим образом. При подключении к источникУ питания конвертор переводится в динамический режим работы . Широтно-импульсный мсдулятор 16 и прерыватель 3,включенные между выходным фильтром би входом усилителя 4 мощности, образуют отрицательную обратную связь,обеспечивающую стабилизацию ныхадна 40 го напряжения (на нагрузке) автоматическим широтно-импульсным регулированием управляющих импульсов, поступающих в базовые цепи транзисторов усилителя мощности, Функциональные узлы 2, 7, О и 9, включенные между выходам усилителя мощности 4 и входомпрерынателя 3, образуют дополнительную обратную связь, обеспечивающую высокий КПД устройства, путем автоматическага регулирования амплитуды управляющих импульсов в зависимости от величины выходной мощности . Функциональные узлы 11 - 17 устройства являются дополнительными .В.исходноМ состоянии (неличины выходной мощности и питающего напряжения находятся н заданных допустимыхпределах) с другой дополнительнойобмотки трансфарматара усилителя 4мощности на вход аднополупериаднаговыпрямителя 1 3 подаются разнаполяреО ные импульсы прямоугольной формы, модулированные по длительности, С выхода узла 13 однополярные импульсы по- б 5 второй вход через узел 14 задержки, 25дифференцирующую цепь 15, однополупериадный выпрямитель 16 - к третьему ступают на дифференцируюущую цепь 12, в которои дифференцируются по переднему фронту и далее подаются на первый вход схемы 11 совпадения .С третьего выхода задающего генератора 1 немодулированные импульсы прямоугольной формы (типа меандр) подаются на вход однополупериодного выпрямителя 1 б и далее на дифференцирующую цепь 15, в которой дифференцируются по переднему фронту . Дифференцированные импульсы с задержкой во времени, создаваемой узлом 14 задержки, подаются на второй вход схемы совпадения. Импульсы, поступающие на оба входа схемы 11 совпадения, имеют одинаковую длительность и форму,что определяется идентичностью параметров и элементов узлов 12,13 и 15,16 соответственно, следуют с одинаковой частотой (с частотой автоколебаний конвертора), но разнесены во времени.ц связи .с последним на выходе схемы совпадения сигнал отсутствует, а управляемый ключ 17 остается в исходном (э,апертом) состоянии и не Формирует сигнал на управление дифференциальным усилителем 8. В этом режиме узлы 11 - 17 не оказывают воздействия на систему автоматического регулирования конвертора, обеспечивающую стабилизацию выходного напряжения и высокий КПД конвертора.При увеличении мощности в нагрузке или уменьшении питающего напряжения за допустимые (заданные)пределы происходит увеличение длительности импульсов на выходе усилителя 4 мощности. В результате этого импульсы, поступающие через узлы 13 и 12 на .ерный вход схемы совпадения, совпадают но времени с импульсами, поступающими на второй вход схемы совпадения, совпадают во времени с импульсами, поступающими на второй вход схемы сов. падения и на выходе ее (уже при первом совпадении) Формируется импульс, который затем открывает управляеьжй ключ 17 (ныполненный, например, на тиристаре) .Напряжение с выхода управляющего ключа 17 подается на третии нход дифференциального усилителя 9, который своим напряжением запирает регулирующий элемент 2, прекращая подачу управ,ляющих импульсов в базы транзисторов усилителя 4 мощности, снижая да нуля напряжения на нагрузке (на выходе) и переводя транзисторы усилителя мощности в безопасный статический режим работы . Приэтом порог срабатывания устройства определяется временем задержки импульса, поступающего на второй вход схемы совпадения, и временем, когда модулированный импульс на выходе усилителя мощности достигает максимально допустимой длительности, соответствующей предельному значению выходной мощности и питающего напря, 32 НИИПИ Гос по дела 13035, МоТираж 730 дарственного комитета СССР изобретений и открытий ква, Ж, Раушская наб.;одписное ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 ения, при которых необходимо пере-ести транзисторы усилителя мощности( в статический режим работы для обеспечения его надежности.Надежность стабилизированного транзисторного конвертора повышается эа счет автоматического прекращения подачи, управляющих сигналов в транзисторы усилителя мощности и перево,да их в безопасный статический режим работы в случае возникновения аварийных ситуаций в питающей сети или нагрузке. формула изобретенияСтабилизированный транзисторныйконвертор по авт. св. Р 748717,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежн стн, в неговведены управляемый ключ, схема совпадения, узел задержки, две дифференцирующие цепочки и два выпрямителя,первый из которых через дифференциРующую цепочку, схему совпадения иуправляемый ключ подключен к усилителю, а второй выпрямитель через вторую дифференцирующую цепочку и узелзадержки подключен ко второму входу 1 О схемы совпадения, при этом вход первого выпрямителя подключен к дополнительной обмотке трансформатора усилителя мощности, а вход второго выпрямителя - к дополнительной обмоткетрансформатора задающего генератора.35 источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 748717, кл, Н 02 М 3/334 29.12.78.