Стабилизированный преобразователь напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик рц 955434 ъ(22) Заявлено 19,1130 (21) 3005108/24-07с присоединением заявки Мо(5 М. Кл.з Н 02 М 3/335 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ аде нного огран что п еменн 5 Изобретение относится к преобраэо", вательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания для преобразования постоян-, ,ного напряжения в переменное или в постоянное другого уровня.Известен двухтактный стабилизированный иивертор, в котором дроссель Фильтра включен в цепь переменного тока последовательно с первичной обмоткой выходного трансФорматора. Благодаря этому энергия в нагрузку поступает непрерывно, отсутствует подмагничивание сердечника дросселя и габариты фильтра уменьшены. Для управления силовыми ключами в этом инверторе использован компаратор,измерительный орган выполнен в ви"преобразователя выходного напряжения в частоту 1 )..Недостатком указа инвертора является .отсутствие ичения токов силовых ключей, риводит к снижению КПД при пер ой нагрузке инвертора.Наиболее близким техническим решением к изобретению является двух.: тактный стабилизированный преобразователь напряжения, который содержит выходной трансформатор, первичная обмотка которого через дроссельфильтра подключена к входным зажимам преобразователя через силовыеуправляемые ключи, шунтированные си"ловыми возвратными диодами, а вторичная обмотка подключена через выпрямитель к выходным выводам инвертора,шунтированными конденсатором Фильтра, и блок управления с ксмпараторомпервый вход которого связан с источником опорного напряжения, а другой.выход " со входом блока управления,причем в состав измерительного органа введен датчик тока, включенный впитающую цепь инвертора 2,Недостаток известного преобразователя заключается в,наличии датчика тока в питающей цепи инвертора,что вызывает дополнительные потериво входной цепи, что снижает КПДи уменьшает диапазон стабилизацииустройства.Цель иэобрети расширение диинвертора путемтока иэ питакщения в качествеПоставленнаятем, что дросседополнительную ения 4 ф повышение КПД апазона стабилизации исключения датчика й цепи и использованего дросселя фильтра цель достигается ль фильтра содержит обмотку, через вве 955434денные 1.С-цепь и дополнительныйвыпрямитель подключенную ко второмувходу компаратора.На чертеже показана электрическаясхема устройства.Винверторе между питающими выво-. 5дами 1 и 2 включены параллельно двецепи, каждая из которых содержит соециненные последовательно первичнуюобмотку 3 (4) выходного трансформатора 5, обмотку б (7) дросселя 8 и 1 Осиловой ключ 9 (10), шунтированныйдиодом .1 (12).Управляющий электрод силового ключа через согласующий каскад 13 (14)соединен с выходом логического элемента И 15 (16). Первые входы логических элементов И соединены с выхо"дами триггера 17, а их вторые входысоединены со счетным входом триггера, 20Счетный вход триггера подключенк выходу компаратора 18, один входкоторого соединен с выходом источника 19 опорного напряжения, а второйчерез дополнительный выпрямитель 20и 10-цепь 21 подключен к обмотке 22дросселя фильтра.На вторичной стороне трансформатора нагрузка 23 шунтирована конденсатором 24 и подключена ко вторичнойобмотке 25 через выпрямитель 26.Устройство работает следующимобразом.В установившемся режиме работыконденсатор 24 фильтра заряжен ипозтому напряжения на обмотках трансформатора 5 имеют прямоугольную форму.Пусть сигналом с выхода 0 1 триггера 17 открыт силовой ключ 9. К первой обмотке дросселя 8 (обмотке 6) 40при. этом приложено постоянное напряжение, равное разности между напряжением питания и неизменным во времени напряжением на первичной обмотке 3 трансформатора 5. При постоянстве напряжения на обмотке 6 дросселя 8 ток, потребляемый от источникапитания и передаваемый через трансформатор в нагрузку, нарастает по линейному закону. 50В тот момент, когда величина нап"ряжения, наводиМого на обмотке 22дросселя 8, проинтегрированная цепью 21 и снимаемая с вынрюьщтеля 20 достигнет значения, задаваемого на второй вход компаратора 18источником 19 опорного напряжения,на выходе компаратора появится сигнал, которым триггер 17 переброситсяв состояние, противоположное начальному, Переброс триггера 17 вы"зывает исчезновение сигнала, поддерживающего ключ 9 в открытом состоянии, и через время, определяемоеинерционностью ключа, прекратитсяпротекание тока через него,65 Пока происходит запирание силовогб ключа 9 на выходе компаратора, а следовательно, и на счетном выходе триггера присутствует сигнал. Если, например, переброс триггера осуществляется сигналом "0" на счетном входе, то сигнал отпирания на силовой ключ 10 с выхода 0 триггера 17 не проходит через элемент 16 и согласующий каскад 14, Благодаря этому предотвращается одновременность работы в открытом состоянии силовых ключей 9 и 10.После запирания ключа 9 происходит передача энергии, накопленной в дросселе 8 в нагрузку, что вызывает протекание тока через диод 12, обмотку дросселя 8 и обмотку 4 трансформатора 5. При этом ток, передаваемый в нагрузку, спадает по линейному закону Полярность напряжения на обмотке 22 дросселя 8 изменя:тся на противоположную, что вызывает исчезновение сигнала на выходе компаратора, а значит и исчезновение сигнала на входе триггера 17, т.е. на его счетном входе появляется "1", С этого момента времени разрешается прохождение отпирающего сигнала через элемент 16 и согласующий элемент 14.В тот момент, когда ток обмотки 7 дросселя 8 спадет до нуля, т.е. из дросселя полностью выводится энергия, происходит изменение полярности напряжения на обмотках трансформатора 5 и от источника питания снова начинает потребляться ток, который протекает через соединенные последовательно обмотку 4 трансформатора 5, обмотку 7 и ключ 10 и нарастает по линейному закону. Далее процессы происходят аналогично первому такту.Построение схемы управления инвертором, как это предложено.в изобретении, обеспечивает непрерывность передачи тока в нагрузку на вторичной стороне трансфОрматора, что обеспечивает стабилизацию среднего значения тока, передаваемого в нагрузку, причем это происходит независимо от напряжения питания.Достоинством предлагаемого технического решения, кроме повышения КПД и расширения диапазона регулирования, является еще и то, что обеспечивается автоматическая защита инвертора от перегрузок по току, что повышает надежность инвертора без необходимости введения каких-либо дополнительных цепей защиты.Данный принцип построения схемы инвертора применим и для мостового варианта силовой цепи, когда первичная обмотка трансформатора и силовая обмотка. дроссезля, соединенные после довательно, односекционные, а количество силовых ключей, шунтированных диодами, равно четырем.955434 Формула изобретения Составитель Н.Цишевскаядактор А.Власенко Техред.Л.Пекарь Корректор М.демчи б 468/72 Тираж 721 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушсо ета СС рытийаяф:иаб. ПП "Патент", г.ужгород ул.ПРОВ яаяу 4 и Стабилизированный преобразователь напряжения, содержаший выходной трансформатор, первичная обмотка которого через дроссель фильтра подключена к 5 входным зажимам преобразователя через силовые управляемые ключи, шунтированные силовыми возвратными диодами, а вторичная обмотка подключена через выпрямитель к выходным ре жимам инвертора, шунтированным конденсатором фильтра, и блок управления с компаратором, первый вход которого связан с источником опорного напряжения, а выход - со входом бпока управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ЮЩи расширения диапазона стабилизации,дроссель фильтра содержит дополнительную обмотку, через введенныеС-цепь и дополнительный выпрямитель подключенную ко второму входууказанного хомпаратора,Источники информации,принятые во внимание при экепертизе1. Патент ДАРГ В 2501527 укл. Н 02 Р 13/22, 1978.2, Авторское свидетельство СССРУ 729772, кл. Н 02 М 3/335, 1980.