Преобразователь постоянного напряжения

(51)4 Н 02 М 3 33 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИЯ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ С(71) Ленинградский институт авиационного приборостроения(56) Глебов Б.А Новиков А.А., Новикова Т,Н. Способ параметрического выравнивания выходных мощностей преобразователей в многоячейковых источниках питания. - Техническая электродинамика. Киев.: 1983, вып. 6, с. 43-47.Пакидов А.П Авдеев В.В. Структура стабилизированных транзисторныхйреобразователей на унифицированных модулях. - Проблемы преобразовательной техники. Киев.; 1979, вып3, с. 126, рис. 3.(54) (57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий несколько преобразовательных ячеек, соединенных параллельно как по входу так и по выходу, и общий блок управления с широтно-импульсным модулятором, выходы которого связаны с базами силовых транзисторов преобразовательных ячеек через управляющие трансформаторы и токоЯО 1181081 А ограничительнЬе элементы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем выравнивания нагрузок преобразовательных ячеек, токоограничительный элемент выполнен регулируемым.2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что токоограничительный элемент выполнен в виде переменного резистора, включенного последовательно в цепь первичной обмотки: управляющего трансформатора.3. Преобразователь по п. 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что указанный резистор выполнен в виде терморезистора и размещен на теплоотводящем радиаторе данной ячейки,4. Преобразователь по п. 2, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что в него введен датчик тока, а токо- ограничительный элемент выполнен в виде дополнительного транзистора, включенного через выпрямитель последовательно в цепь первичной обмотки управляющего трансформатора и подключенного по цепи эмиттер - база к выходу датчика тока, который включен последовательно в выходную цепь данной преобразовательной ячейки.Изобретение отйосится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания для преобразования постоянного напряжения. 5Цель изобретения - повышениеВ надежности путем выравнивания нагрузок преобразовательных ячеек, входящих в преобразователь.На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого преобра. зователя постоянного напряжения; на Фиг. 2 - вариант выполнения токоуправляющего элемента. 10 30 Преобразователь постоянного напряжения содержит блок 1 управления с задающим 2 и ведомым 3 генераторами и включенные параллельно по входу и выходу преобразовательные ячейки 4 постоянного напряжения в постоянное, Каждая из ячеек состоит иэ включенных последовательно инвертора, выполненно - го по двухтактной схеме на двух транзисторах 5 и 6 со средней точкой первичной обмотки выходного трансформатора 7, выпрямителя 8 и выходного фильтра 9. Базовые цепи транзисторов 5 и 6 инверторов в каждой преобразовательной ячейке 4 состоят,из управляющего трансфор - матора 10 канала задающего генератора и управляющего трансформатора 11 канала ведомого генератоРа, вторичные обмотки 12 - 15, которых включеныпоследовательно-согласно, причем в одном плече инвертора свободный вывод вторичной обмотки 13 трансформатора задающего 40 генератора, являющийся ее началом, а в другом 14 - являющийся ее концом, подключены к эмиттерам соответствующих транзисторов 5 и 6. Базы транзисторов через рассасывающие диоды 16 и 17 подключены к общим точкам соответствующих вторичных обмоток 12, 13 и 14, 15 управляющих трансформаторов, а свободные выводы вторичных обмоток 12 и 15 50 трансформатора канала ведомого генератора подключены к эмиттерам насыщающих диодов 18 и 19. Первичная обмотка 20 трансформатора 10 подключена к задающему генератору 2, 55 а первичная обмотка 21 трансформатора 11 - к ведомому генератору 3 через токоограничительный элемент 22.,К одному из выходных выводов преобразовательной ячейки 4 подключен датчик 23 тока. Элемент 22 может быть выполнен в виде регулируемого резистора. Кроме того, элемент 22 может быть выполнен ввиде терморезистора, размещенного на теплоотводящем радиаторе преобразовательной ячейки, либо в виде дополнительного управляемого тран. зистора 24 и диодного моста 25 (фиг. 2), выводы постоянного тока которого подключены к коллектору и эмиттеру управляемого транзистора 24 и через смещающие резисторы 26 и 27 к его базе, а датчик тока в виде шунта, потенциальные плюсовый и минусовый выводы которого подключены соответственно к эмиттеру и базе транзистора 24, .причем первичная обмотка 21 трансФорматора 11 подключена к выходу ведомого генератора 3. через выводы переменного тока диодного моста 25.Преобразователь работает следующим образом.Задающий 2 и ведомый 3 генераторы блока 1 управления вырабатывают две сдвинутые по фазе последовательности двухполярных прямоугольных импульсов напряжения, которые поступают в каждую преобразовательную ячейку 4 на первичные обмотки 20 и 2.1 трансформаторов 10 и 11, причем в каждой преобразовательной ячейке ток первичной обмотки 21 и вторичных обмоток 12 и 15 трансформатора 11 ограничивается установлЕнным в нем токоограничительным элементом 22. На вто-. ричных обмотках 12-15 трансформаторов 10 и 11 эти последовательности суммируются. К база-эмиттерным переходам транзисторов 5 и 6 в противофазе, через токонасыщающие диоды 18 и 19 прикладывается суммарное напряжение вторичных обмоток 12-15 трансформаторов 10 и 11, а через рассасывающие диоды 16 и 17 - напряжение вторичных обмоток 14 и 13 трансформатора 10,В том случае, когда напряжения на вторичных обмотках 12 и 13 или 14 и 15 имеют одинаковый знак, в одном из плеч инвертора транзистор 5 (б) отпирается током,. ограниченным элементом 22, через насьпцающий диод 18 (19), в другомплече инвертора транзистор 6 (5) остается запертым напряжением на вторичной обмотке 14 (13) трансформатора 10, приложенным к базаэмиттерному переходу транзистора 6 (5) через рассасывающий диод 17 (16). При разнополярном напряже - нии происходит запирание открытого транзистора 5 (6) напряжением вторичной обмотки 13 (14) трансформатора 10, приложенным к база - эмиттерному переходу транзистора 5 (6), через рассасывающий диод 16 (17) .При смене полярности суммарного напряженияотпирается другой транзистор 6 (5) . Таким образом, в инверторах преобразовательных ячеек 4 осуществляется широтно-импульсная модуляция входного напряжения, которое затем трансформируется, выпрямляется и фильтруется соответственно последовательно включенными трансформаторами 7, выпрямителями 6 и выходными фильтрами 9.Выходные токи преобразовательных ячеек 4 контролируются датчиками 23 тока и суммируются на общей нагрузке. Величина выходного тока каждой преобразовательной ячейки 4 зависит от угла открытого состояния транзисторов 5 и б, которые определяются углом управления и временем задержки на рассасывание избыточного. заряда неосновных носителей в базах при запирании транзисторов 5 и 6. Величина сопротивления элементов 22 подбирается таким образом, чтобы за счет изменений степени насыщения тран 181081 4зисторов 5 и 6 установились такиеуглы открытого состояния транзисторов, при которых выходные токипреобразовательных ячеек 4 оказались бы одинаковымиВ случае, если элемент 22 выполнен в виде регулируемого резистора, величина сопротивления этих резисторов устанавливается при ручной настройке в 10 точке номинальной загрузки по токупреобразователя постоянного напряжения в постоянное. Если элемент 22выполнен в виде терморезистора, установленного на теплоотводящем ра диаторе преобразовательной ячейки, то выравнивание токов ячеек происходит автоматически эа счет того, что в преобразовательных ячейках 4 с большим выходным током тем пература радиатора вышее, а следовательно, выше сопротивление терморезистора, что приводит к уменьшениюугла открытого .состояния транзисторов 5 и 6 данной ячейки и уменьше нию вследствие этого ее тока нагрузки.Если токоограничительный элемент выполнен в виде диодного моста 25 с управляемым транзистором 24, З 0 а датчик тока - в виде шунта, то впреобразовательных ячейках с большим выходным током сопротивлениеуправляемых транзисторов 24 будетбольше, а следовательно, угол открытого состояния транзисторов 5 35и 6 будет уменьшен, т.е. будетобеспечено автоматическое выравнивание нагрузок между ячейками и врезультате повышение надежности ра-.боты преобразователя.1181081 Составитель В. МоРедактор В. Петраш Техред О.Неце К тор И.Эрдейи Тираж 645 НИИПИ Государствен по делам изобрет 35, Москва, Ж,Заказ 5945/57 дписное го комитета СССий и открытий д.4/ 30 аушская ал ППП "Патент", г, Ужгород, у ктная, 4