Стабилизированный двухступенчатый конвертор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублинОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. К . С 05 г 1/64 (Н 02 М 3/335) Государственный комитет СССР но делам изсбретений и открытий(71) Заявител ТАБИЛИЗИРОВАННЫИ ДВУСТУПЕНЧАТЫИ КОНВЕРТОР ажд Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть исполь зовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) или электронных вычислительных машинах (ЭВМ).Известен двуступенчатый вторичный стабилизированный источник питания ддя РЭА и ЭВМ. В состав первой ступени стабилизации входит мотор-генератор, а в состав второй - статический инвертор, выполненный на тиристорах или транзисторах и работаквтий в режиме ключевого регулятора выходного напряжения 11 . В этом источнике питания обеспечивается полная электромагнитная развязка выходных клемм питания от воздействия всех видов помех, действующих в цепи первичного электропитания. Этот метод развязки достаточно эффективен и имеет широкое применение в мощных радиотехнических системах и вычислительных комплексах ЭВМ повышенной производительности. Основными недостаткаавт такого источника питания являются: низкая надежность работы из-за наличяя вращающихся элементов в элек тромашинных агрегатах; значительный шум тури работе мотора-генератора; связанные с проведениееского осмотра и обслужхся частей мото а-ге трудности, мпрофилактич ивания вращающи Рнератора.Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизированный двуступенчатый конвертор Г 21 , содержащий в первой ступени ключевой регулятор, состоящий изтранзисторного ключа, широтно-импульсного модулятора и у.СО-демодулятора, а во второй ступени-двухтактныйрегулируеьий транзисторный преобразователь, блок управления и задающий генератор. В этом устройстве вк ой ступени стабилизации используется метод широтно-импульсногорегулирования напряжения.Однако в нем уровень ослабления 2 О помех, действующих в конверторах, ограничен величиной коэффициента ослабления фильтров, устанавливаемыхв цепи каждой ступени преобразованиятуапряжения. При этом в ряде случаевфильтры, устанавливаете в преобразователях для сглаживания пульсаций,оказываются недостаточно эффективйымии поэтому на входе конвертора устанавливаются дополнительные специальные фильтры.Целью изобретения является повышение помехозащищенности выхода конвертора от входных помех.Эта цель достигается тем, что в.стабилизированный двуступенчатый конвертор, содержащий в первой ступениключевой регулятор напряжения, состоящий из транзисторного ключа,широтно-импульсного модулятора и(.СО-демодулятора, а во второй ступени - двухтактный регулируемый транзисторный преобразователь, блок управления и з.адающий генератор, введен делитель частоты, один выход которого соединен с входом широтноимпульсного модулятора, другой - свходом блока управления, а вход - с 15выходом задающего генератора.На Фиг. 1 приведена электрическаяструктурная схема устройства; нафиг. 2 - эпюры напряжений и токов,поясняющие его работу. 10Стабилизированный двуступенчатыйконвертор состоит из ключевого стабилизатора 1, являющегося первойступенью стабилизации выходного напряжения. Вторая ступень стабилизациипредставляет собой двухтактный регулируемый транзисторный преобразователь 2. Управление частотой переключения элементов узлов преобразователяосуществляется с помощью задающегогенератора 3 и делителя частоты 4,выполненного, например, на базе триггера со счетным запуском.Ключевой стабилизатор 1 состоитиз транзистора 5, СО-демодулятора,выполненного на диоде 6, дросселе 7и конденсаторе 8, широтно-импульсного модулятора 9.Двухтактный регулируемый транзисторный преобразователь 2 состоит изтранзисторов 10, 11,трансформатора 4012, выпрямительных диодов 13, 14,конденсатора 15, блока управления16 и общей нагрузки 17 конвертора.Двуступенчатый конвертор постоянного напряжения работает следующим 4образом.Задающий генератор 3 вырабатываетимпульсы (Фиг. 2 а), которые поступают иа вход делителя частоты 4,выполненного по схеме триггера со рсчетным запуском. Выходные импульсытриггера (фиг. 2 б,в), имеющие частоту вдвое ниже основной частоты задающего генератора и сдвинутые пофазе на половину периода выходнойчастоты, поступают .на соответствующие входы широтно-импульсного модулятора 9 и блока управления 16. Широтно-импульсный модулятор 9 вырабатывает прямоугольные импульсы управления транзистором 5 в течение дли- еОтельности выходного импульса (фиг.2 г) триггера 4, при этом длительность,импульса связана с величиной выходного напряжения и зависит от соотношения между входным и выходным напряжением ключевого стабилизатора 1 и тока нагрузки, Блок управления 16 аналогичным образом вырабатывает прямоугольные импульсы управления транзисторами 10, 11 в течение длительности выходного импульса (фиг.2 д) другого плеча триггера 4, при этом длительность импульса зависит от соотношения между выходным напряжением конвертора и выходным напряжением ключевого стабилизатора 1 и тока нагоузки.Введение делителя частоты 4 в виде триггера со счетным запуском позволяет разделить во времени работу транзисторов 5, 10 и 11 каждой ступени конвертора, что исключает воэможность прохождения помех, возникающих на его входе из-эа отсутствия электромагнитной связи между входом и выходом.Для исключения электромагнитнойсвязи входа конвертора с его выходомпо цепям управления транзисторов5, 10, 11 могут быть использованыоптронные схемы управления.Использование вместо триггера более сложного делителя частоты позволяет расширить функциональные возможности конвертора в части изменения временных соотношений работы любого из транзисторных ключей или исключения одновременного включения тоанэисторов обеих ступеней.Применение стабилизированного двуступенчатого конвертора в РЭА и ЭВМ в условиях воздействия интенсивных собственных и внешних электрических помех позволяет также в ряде случаев улучшить массо-габаритные показатели вторичных источников питания за счет отсутствия в них специальных помехоподавляющих Фильтров.Формула изобретенияСтабилизированный двуступенчатыйконвертор, содержащий в первой ступени ключевой регулятор напряжения,состоящий иэ транзисторного ключа,широтно-импульсного модулятора иСО-демодулятора, а во второй ступени-двухтактный регулируежй транзисторный преобразователь, блок управления и задающий генератор, о .т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения помехозащищенности конвертора, в него введен делитель частоты, один выход которого соединен свходом широтно-импульсного модулятора, а другой " с входом блока управления, а вход - с выходом задающего генератора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Колесников Н.Е. , Иконников А.Использование электроагрегатов вкачестве резерва промышленных ЛЭП.сб. "Электротехническая промыьленность", сер. фТяговое и подъемно- транспортное электрооборудование", Н, . нып, 3/27, 1974. 2. "Электроника" Р 20 , 1975,5 с, 44 протатип).