Устройство для управления транзисторами двухтактного преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) (11) 0 4 Н 02 М 3/33 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Новосибирский электротехнический институт связи им. НД. Псурцева (72) Ю.Д. Козляев и С.П. Ловчиков (53) 621,316.727(088.8)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРАМИ ДВУХТАКТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для симметрирования режима перемагничивания выходного трансформатора в двухтактных транзисторных преобразователях вторичных источников питания. Целью изобретения является повышение надежности КПД и расширение функциональных возможностей. Благодаря введению формирователя 20 длительности проводящего состояния второго транзистора 2 осуществляется ограничение максимальной длительности проводящег состояния транзистора 1 на некоторую величину по сравнению с максимально возможной длительностью проводящего состояния транзистора 2, чем обеспечивается симметрирование перемагничи вания трансформатора 5 независимо от причин, способных вызвать несимметрию,.как в регулируемых, так и в не- регулируемых преобразователях, что повышает надежность КПД и расширяет функциональные возможности устройства. 2 ил.1 13343Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля симметрирования режима перемагничивания выходного трансформатора в5двухтактных. транзисторных преобразователях вторичных источников питания.Цель изобретения - повышение надежности КПД и расширение функциональных возможностей. ОНа фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы напряжений на соответствующих элементах схемы,Устройство для управления транзисторами 1 и 2 двухтактного преобра.зователя 3 питающегося от источника.с выходным трансформатором 5, вторичная обмотка которого через выпрямитель 6 и фильтр 7 подключена к на -грузке 8, содержит задающий генератор9, тактовый выход которого подсоединен к входу формирователя 10 защитнойпаузы и счетному входу триггера 11,прямой и инверсный выходы которого 25подключены к первым входам соответственно первого 12 и второго 13 элементов И, выходы которых подключены кбазам соответственно первого 1 и второго 2 транзисторов преобразовате- ЗОля 3. Выход пилообразного напряжениягенератора 9 подключен к инвертирующему входу первого компаратора 14,прямой вход которого связан с выходом дифференциального усилителя 15,инвертирующий вход которого подключен к нагрузке 8, а прямой. - к источнику 16 опорного напряжения. Вторые входы элементов 12 и 13 подключены к выходу формирователя 10, третийвход элемента 12 соединен с выходомпервого компаратора 14, а третийвход элемента 13 - с выходом второгокомпаратора 17, прямой и инвертирующий входы которого подключены к крайним обкладкам двух последовательносоединенных конденсаторов 18 и 19формирователей 20 длительности проводящего состояния второго транзистора 2, Формирователь 20 состоит,кроме того, из элементов ИЛИ-НЕ 21и 22, разрядных ключей 23 и 24 и переменного резистора. 25, средний вывод которого подключен к датчику 26тока преобразователя 3, один крайний55вывод подключен к прямому входу компаратора 17 и коммутируемому входуключа 23, выход которого вместе свыходом ключа 24 подключен к точке 10 2соединения обкладок конденсаторов 18 и 19 и к общей шине, а управляющий вход подключен к выходу элемента 21, входы которого вместе с соответствующими входами элемента 22 прдключены к выходу формирователя 10 и инверсному выходу триггера 11. Выход элемента 22 соединен с управляющим входом ключа 24, коммутирующий вход которого подключен к инвертирующему входу компаратора 17 и выходу аналогового коммутатора 27, коммутирующий вход которого подключен к другому выводу резистора 25, а управляющий вход - к выходу элемента 12, четвертый вход которого подключен к тактовому выходу генератора 9, формирующему напряжение с длительностью паузыУстройство работает следующим образом.Сначала рассмотрим работу устройства, когда значение управляющего напряжения меньше максимального пилообразного напряжения задающего генератора 9.Пока величина управляющего сигнала больше пилообразного напряжения на выходе компаратора 14 формируется сигнал "1" (фиг, 2 д), который поступает на логический элемент И 12, на другие входы которого подается сигнал с триггера 11 и формирователя 10. При этом на выходе логического элемента 12 формируется сигнал (фиг.2 е), который поступает на включение транзистора 1. Одновременно этот сигнал по управляющему входу включает аналоговый коммутатор 27, обеспечивая с помощью конденсатора 18 интегрирование сигнала датчика 26 тока. При прекращении сигнала "1" на выходе элемента 12 (выключение транзистора 1) коммутатор 27 выключается и начинается этап хранения сигнала с конденсатора 18.В течение рассмотренного вьппе интервала времени конденсатор 19 шунтирован разрядным ключом 23, который по управляющему входу получает сигнал включения с выхода логического элемента 21 (фиг. 2 к), так как на выходе компаратора 17 формируется сигнал "1".После переключения триггера 11 и истечении времени с , определяемого длительностью сигнала с выхода формирователя 10 под действием сигнала чогической суммы сигналов триггера 11з 133 (Фиг. 2 г) и компаратора 17 формируется импульс на выходе логического элемента 13, который включает второй транзистор 2. Одновременно сигналом "0" с выхода элемента 21 (фиг. 2 к) запирается разрядный ключ 23 и начинается интегрирование сигнала с датчика 26 тока на втором такте работы преобразователя 3. Как только напряжение на конденсаторе 13 достигает величины сигнала, хранимого конденсатором 18, выходной сигнал компаратора 17 принимает значение "0". В этот момент времени прекращается Формирование сигнала управления транзистором 2 и происходит его выключение (фиг. 2 з).Восстановление интеграторов производится перед началом формирования очередного импульса управления первым транзистором 1. Для этого разрядные ключи 23 и 24 включаются импульсами с элементов 21 (фиг. 2 ж) и 22 (фиг. 2 к). Затем цикл повторяется.Резистор 25 с переменным положением отвода позволяет корректировать работу Формирователя 20 сигналов управления длительностью проводящего состояния транзистора 2. Необходимость корректировки возникает, например, при разбросе параметров конденсаторов 18 и 19 или разнице времени задержек переключения в каналах формирователя импульсов управления первого 1 и второго. 2 транзисторов преобразователя 3.Рассмотрим работу устройства, когда управляющее напряжение с выхода усилителя 15 превышает максимальное значение пилообразного сигнала генератора 9.При этом на выходе компаратора 14 формируется сигнал с уровнем "1", а с выхода логического элемента 12 сигнал с длительностью =0,5 Т-Т, - С,Предположим, что за это время конденсатор 19 накопил заряд, соответствующий напряжению Б, , который хранится в течение интервала второго полупериода работы преобразователя 3. При включении транзистора 2 (по аналогии с предыдущим случаем) конденсатор 19 начинает накопление заряда на его обкладках. Если равенство зарядов (а значит, и напряжений) на конденсаторах 18, 19 происходит на интервале, то длительность проводящего состояния транзистора 2 4310больше длительности проводящего состояния транзистора 1, что является признаком симметрирования.5Таким образом, осуществляется ограничение максимальной длительностипроводящего состояния транзистора 1на некоторую величину по сравнениюс максимально возможной длительностью проводящего состояния транзистора 2, чем обеспечивается симметрирование перемагничивания трансформатора, независимо от причин, способных вызвать несимметрию, как в регулируемых, так и в нерегулируемыхпреобразователях, что повышает надежность,КПД и расширяет функциональные возможности устройства.20 Формула изобретения Устройство для управления транзисторами двухтактного, преобразовате ля с трансформаторным выходом, содержащее задающий генератор, выход пилообразного напряжения которого подключен к инвертирующему входу первого компаратора, прямой вход которого З 0 подключен к выходу дифференциальногоусилителя, инвертирующий вход которого подключен к нагрузке, а прямой -к источнику опорного напряжения, тактовый выход задающего генератора подключен к входу формирователя защитной паузы и счетному входу триггера,прямой и инверсный выходы которогоподключены к первым входам первогои второго элементов И соответственно, 40 выходы которых подключены к базамсоответственно первого и второготранзисторов инвертора, вторые входыподключены к выходу формирователязащитной паузы, а третьи - к выхо дам первого и второго компараторовсоответственно, причем инвертирующийвход второго компаратора подключен квыходу аналогового коммутатора, управляющий вход которого соединен с 50выходом первого элемента И, и датчиктока преобразователя, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности, КПД и расширенияфункциональных воэможностей, оно 55снабжено формирователем длительностипроводящего состояния второго транзистора, выполненным на элементахИ-НЕ, ИЛИ-НЕ, двух разрядных ключах,переменном резисторе и двух конденСоставитель В. ЖмуровПчолинская Техред М.Ходанич орректор В.Гирн едак б/54 Тираж 659 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушодписно каз комитета СССРи открытий ская наб., д. 4/5 Проектная, 4. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор 5 . 133 саторах, двумя обкладками соединенных между собой, с выходами разрядных ключей и общей шиной, а двумя другими обкладками включенных между инверсным и прямым входами второго компаратора и коммутируемыми входами соответственно первого и второго разрядных ключей, управляющие входы которых подключены к выходам элементов ИЛИ-НЕ и И-НЕ соответственно, входы 43106которых подключены к выходу формирователя защитной паузы и инверсномувыходу триггера, причем переменныйрезистор включен между коммутируемыми входами аналогового коммутатораи второго разрядного ключа, его средний вывод подключен к выходу датчикатока, а тактовый выход задающего ге"нератора подключен к четвертому входу первого элемента И.