Конвертор

Союз Советских Социалистических РеспубпикОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 877737(51)М. Кл. Н 02 М 3/335 Государственный комитет СССР по аелам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 30.1081(71) Заявитель Рязанский радиотехнический институт( 54 )КОНВЕРТОР Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.Известно устройство, содержащее двухтактный возбудитель и трансформаторный выходной каскад, где в цепь питания включен линейный дроссель. При насыщении силового трансформатора входное напряжение прикладывается к дросселю, тем самым уменьшается перегрузка транзисторов выходного каскада. Величина приращения тока коллектора, когда силовой трансформатор насыщен, обратно пропорциональна индуктивности дросселя ипрямо15 пропорциональна времени, действия перегрузкиОднако магнитнаяпроницаемость материалов, используемых для сердечников линейных дроаселей, мала, поэ тому габариты дросселя в устройстве соизмеримы с габаритами силового трансформатора. Кроме того, наличие линейного дросселя в цепи питания выходного каскада конвертора увели чиваетдинамическую нестабильность выходного напряжения устройства.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является конвертор, который содержит задаю щий генератор ,широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности, нелинейный дроссель, первичная обмотка которого включена в цепь питания конвертора, а вторичная - в его выходную цепь 121Недостаток известного устройства отсутствие обратной связи по насыщению силового трансформатора, что приводит к завышенным массе и габаритам .нелинейного дросселя, уменьшает КПД конвертора.Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов устройства, повышение КПД.Поставленная цель достигается тем, что в конвертор, содержащий задающий генератор, широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности на силовых транзисторах с выходным трансформатором, средняя точка первичной обмотки которого соединена через первичную обмотку нелинейного дросселя с входным выводом, который через диод и вторичную обмотку указанного дросселя связан с общим выводом, а третья обмотка дросселя включена между выходным выпрямителем и фильтром, введены СОК-дифференцирующая цепочка, подключенная к дополнительной обмотке транс40 форматора задающего генератора, резистивный делитель напряжения, установленный на выходе однополупериодного выпрямителя, подключенного ко вторичной обмотке указанного дросселя, В 5-триггер и ключевой элемент, выход которого подключен к одному из входов широтно-импульсного модулятора, а вход к С-выходу триггера, В-вход которого подключен к выходу СОВ-цепочки, а 5-вход к средней точке упомянутого делителя.0На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 ; кривая намагничивания выходного трансформатора.Конвертор содержит задающий гене ратор 1, широтно-импульсный модулятор 2 с компаратором 3 и выходным транзистором 4, усилитель мощности на силовых транзисторах 5 и 6 с выходным трансформатором 7, средняя 2 О точка первичной обмотки 8 которого соединена через первичную обмотку 9 нелинейного дросселя 10 с входным выводом 11, который через диод 12 и вторичную обмотку 13 дросселя связан с общим выводом 14, третья обмотка 15 дросселя включена между выход-. ным выпрямителем 16 и фильтром 17, СОВ-дифференцирующую цепочку 18, 19 и 20, которая подключена по входу к дополнительной обмотке 21 трансформатора задающего генератора, а по выходу к В-входу триггера 22, С-выход которого через ключевой элемент 23 и 24 связан с широтно-импульсным модулятором, 5-вход триггера подключен к средней точке резистивного делителя 25, установленного на выходе однополупериодного выпрямителя 26, подключенного ко вторичной обмотке 13 дросселя 10.Конвертор работает следующим образом.При насыщении силового трансформатора выполняется неравенствоИ, 3 хЧг где . - ток первичной 45 полуобмотки,силового трансформатора 7; 3- ток его вторичной обмотки, Я, и И - количество витков обмоток 9 и 15 нелинейного дросселя 10.При этом рабочая точка дросселя 50 выходит на вертикальный участок характеристики Д,8 (фиг.2),Напряжение на обмотке резко увеличивается, напряжение на полуобмотке силового трансформатора уменьшается, тем самым процесс насыщения силового трансформатора прекращается.Время действия перегрузки силовых транзисторов (силовой трансформатор насыщен) определяется разностью вольт- секундных интегралов напряжений,прик ладываемых в сменные полупериоды к полуобмоткам силового трансформатора, Насыщение силового трансформатора может быть вызвано различными причинами: несимметрией управляющего нап ряжения, неодинаковым сопротивлением полуобмоток трансформатора, неидентичностью параметров силовых транзисторов.Количество витков обмотки 9 и сечение магнитопровода нелинейного дросселя 10 определяется какО с,4 2 В 55где 01, - напряжение питания выходного каскада,время действия перегрузки,В 9 - индукция насыщения материала магнитопровода нелинейного дросселя5 - сечение магнитопровода дросселя.Отсюда видно, что вес и габариты нелинейного дросселя пропорциональнывремени действия перегрузки.При насыщении выходного трансформатора 7 импульс отрицательной полярности с обмотки 13 через диод 26 ирезистивный делитель 25 подается на5-вход триггера 22 и устанавливаетего в состояние "1", при этом включается ключевой транзистор 24 и запирается транзистор 4 до начала сле-,дующего полупериода напряжения задающего генератора, т.е. транзисторысилового каскаца выключаются. В начале полупериода напряжения задающегогенератора импульс отрицательной по"лярности с дифференцирующей цепочки,состоящей иэ конденсатора 18, диодамоста 19 и резистора 20, подается надругой вход триггера 22 и устанавливает его в состояние "0", тем самымразрешается прохождение сигнала управления на силовые транзисторы 5 и6, Подсоединение обмотки 13 к источнику питания через диод 12 ограничивает скорость перемагничивания дросселя 10 из точки 8 на прямую 0,6(фиг, 2), и тем самым уменьшаются потери на перемагничивание дросселя, атакже ограничивается выброс напряжения на входе силового каскада инвер"тора,Предлагаемое устроиство позволяет уменьшить время действия перегрузки до величины, равной времени запирания силового транзистора, что уменьшает потери в транзисторах, вес и габариты нелинейного дросселя и повышает Кпд устройства.Формула изобретенияКонвертор, содержащий задающий, генератор, широтно-импульсный модулятор, усилитель мощности на силовых транзисторах, с выходным трансформатором, средняя точка первичной обмотки которого соединена через первичную обмотку нелинейного дросселя с входным выводом, который через877737 ставитель И.Ни хред А.Бабинец и Корректор Л. Бокшан актор Л.филь Заказ 9637 83 Тираж 733НИИПИ Государственного компо делам изобретений и о 5, Москва, Ж, Раушская исно Поета СССРрытий 303 р д лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектн диод и вторичную обмотку указанного дросселя связан с общим выводом, а третья обмотка дросселя включена между выходным выпрямителем и фильтром, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения КПД, уменьшения массы и габаритов, введены 0 ОЙ-дифференцирующая цепочка, подключенная к до;полнительной обмотке тррансформатора задающего генератора, резистивный делитель напряжения, установленный. на выходе однополупериодного выпрямителя, подключенного ко вторичной обмотке указанного дросселя, й 5-триггер иключевой элемент выход котОрОГО подключен к одному из входов широтно-импульсного модулятора, а вход к С"выходутриггера, й-вход которого, подключен к 5выходу:СОВ-цепочки а 5-вход к среднейУточке упомянутого делителя;Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 355718, кл. Н 02 М 7/537, 1972.2. Авторское свндетельство СССРпо заявке У 1790338/24-07 30.05.78.1