Стабилизированный конвертор

(51)4 " 02 МЗ 335 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ороГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИД.:ТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРФ 734138, кл. Н 02 М 3/335, 1978.Берисфорд Р. Снижение помех отимпульсных источников питания.Электротехника, 1983, У 6, с. 5-6(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - упрощение и повыщение надежности работы. Силовую часть устройства составляют последовательно включенные однотактный преобразователь напряжения с транзисторным ключом 4 и силовым трансформатором 5 и силовой блок 6 выпрямления и фильтрации. Управление преобразователем напряжения осуществляется с помощью блока 12 управления, в который входят последовательно включенные измерительный орган 13, диод 14, широтно-импульсныймодулятор 15 и импульсный усилитель16, подключенный через коммутирующийтрансформатор с обмотками 10, 11 куправляющему входу транзисторногоключа 4 преобразователя напряжения.В устройстве имеется также укороченная петля обратной связи, состоящаяиэ трансформатора тока с обмотками 8,9 и вспомогательного блока 18 выпрямления и фильтрации, Особенностью устиства является выполнение тран форматора тока и коммутирующего транформатора на одном и том же магнитопроводе 7. Подобное совмещение трансформаторов обеспечивается за счет введения в цепь управления транзис ным ключом 4 дополнительного резис ра 19 смещения. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичногоэлектропитания радиоэлектронной ап 5паратуры.Целью изобретения является упрощение и повышение надежности работы,На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого стабилизированного конвертора в совокупностис другим аналогичным конвертором приих параллельном включении, на фиг,2 -временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие работу отдельных составныхузлов.Каждый из конверторов 1 и 2 (фиг,1)содержит блокировочный конденсатор3, однотактцый преобразователь странзисторным ключом 4 и силовым20трансформатором 5, силовой блок 6 выпрямления и фильтрации выполненные наодном и том же магцитопроводе 7,трансформатор тока с первичной 8 и вторичной 9 обмотками и коммутирующий транс форматор с первичной 10 и вторичной11 обмотками, блок 12 управления сизмерительным органом 13, диодом 14,широтно-импульсным модулятором 15,импульсным усилителем 16 и балластным резистором 17, вспомогательныйблок 18 выпрямления и фильтрации (сослабоицтегрирующим фильтрующим звеном) и резистор 19 смещения.Позициями 20-23 по схеме обозначе 35ны входные выводы конверторов 1 и 2предназначенные для подключения первичных источников постоянного напряжения, а позициями 24-27 - их выходные выводы, предназначенные для подключения нагрузки. Позиции 28 и 29присвоены соединительным выводам, используемым для параллельного включения конверторов 1 и 2,Преобразователь напряжения (зле- ,45менты 4 и 5) и силовой блок 6 выпрямлеция и фильтрации включены в конверторе 2 ттогттедовательно между выводами 22, 23 и 26, 27. Первый вход блока12 управления соединен с выводами 26,27, второй вход через вспомогательныйблок 18 выпрямления и фильтрациисо вторичной обмоткой 9 трансформатора тока, включенного первичной обмоткой 8 в цепь транзисторного ключа 4преобразователя напряжения, а выходчерез коммутирующий трансформатор собмоткамтт 1 О и 11 - с управляющимвходом транзисторного ключа 4. Резистор 19 смещения включен последовательно с вторичной обмоткой 11 коммутирующего трансформатора.В блоке 12 управления вход измерительного органа 13 является первымвходом блока. Первый вход широтноимпульсного модулятора 15 через диод14 подключен к выходу измерительногооргана 13, а второй вход с последовательно включенным балластным резистором 17 является вторым входом блока, Вход импульсного усилителя 16 соединен с выходом широтно-импульсногомодулятора 15, а выход является выходом блока,Работа описываемого конвертора базируется ца классическом компенсационном принципе регулирования транзисторного одцотактцого преобразователя напряжения с целью поддержаниявыходного напряжения на заданномуровне,Нетипичным является только функционирование вспомогательной укороченной петли обратной связи, устраняющей модуляцию тока коллектора транзисторного ключа 4 пульсациями и нестабильностью входного напряженияконвертора. Выходной ток блока 12 управлениФ,поступающий в первичную обмотку 1 Окоммутирующего трансформатора и отпирающий транзисторный ключ 4, является незначительным по величине иобеспечивает лишь начальный режим вывода последнего из режима отсечкитока, Режим насыщения транзисторногоключа 4 достигается за счет пропорционально-токовой обратной связи, осуществляемой с помощью обмотки 8трансформатора тока, Вследствие этого при формировании рабочего импуль-.са тока в первичной обмотке силовоготрансформатора 5 ток, текущий повторичной обмотке 11 коммутирующеготрансформатора, примерно пропорционален току т.4 (фиг,2 й) коллекторатранзисторного ключа 4. При наличиив цепи вторичной обмотки 11 резистора 19 смещения напряжение на ней, атакже напряжение П (фиг, 2 б) на вторичцьтй обмотке 9 трансформатора токабудут также примерно пропорциональны току . Это свойство используется для формирования сигнала управления, передаваемого по указанной петле обратной связи, 1372536Модуляция тока 1 пульсациями и нестабильностью питающего конвертор напряжения устраняется следующим образом. Если в период формирования импульса тока д входное напряжение получает, например, положительное приращение, то в результате увеличения напряжения на первичной обмотке силового трансформатора 5 получает соответствующее приращение и текущий через нее ток 1. В соответствии с изложенным приращение получает и напряжение на обмотке 9 трансформатора тока. Увеличивающееся напряжение 15 на обмотке 9, проходя через вспомогательный блок 18 выпрямления и фильтрации и балластный резистор 17, увеличивает потенциал, вычитающийся в широтно-импульсном модуляторе 15 иэ потенциала, соответствующего усиленному сигналу ошибки выходного напряжения конвертора (фиг. 2 в, г) . В результате оперативно увеличивается скважность следования импульсов тока 25прерывающая их амплитудное приращение. Описанный процесс продолжается до тех пор, пока амплитуда импульсов токапревышает усредненную величину тока коллектора транзисторного ключа 4 за предшествующий режим. Аналогично осуществляется коррекция уменьшения амплитуды тока 1, вызванная снижением входного напряжения кон вертора.При параллельной работе стабилизи рованных конверторов 1 и 2 их входы с выводами 28 и 29 связаны между собой, в результате на оба широтно-импульсных модулятора 15 приходит одно общее управляющее напряжение с того40 из измерительных органов 13, который имеет наиболее высокую уставку выходного напряжения.Измерительный орган 13 другого стабилизированного конвертора не ока 45 эывает влияния, будучи отключенным своим диодом 14, смещенным обратным напряжением. При равенстве токов, текущих через транзисторные ключи 4 в конверторах 1, 2, равны корректирующие напряжения на выходах вспомогательных блоков 18 выпрямления и фильтрации. При нарушении равенства распределения токов между конверторами 1 и 2 нарушится равенство потенциалов 51 на соответствующих входах широтно- импульсных модуляторов 15, что изменит скважность коммутации транзисторных ключей 4, увеличив ее в одном конверторе и снизив в другом. В результате нарушение равенства распределения токов будет устранено.Данное техническое решение по реализации стабилизированного конвертора с вспомогательной укороченной петлей обратной связи, в которой трансформатор тока совмещен на одном магнитопроводе с коммутирующим трансформатором, проще, надежнее и требует меньшие габариты.Формула изобретения1. Стабилизированный конвертор,содержащий транзисторный однотактйыйпреобразователь напряжения и силовойблок выпрямления и фильтрации, включенные последовательно между входнымии выходными выводами устройства, предназначенными для подключения соответственно первичного источника постоянного напряжения и нагрузки, блок управления, первый вход которого соединен с выходными выводами устройства,второй вход через вспомогательныйблок выпрямления и фильтрации - свторичной обмоткой трансформатора тока, включенного первичной обмоткой вцепь транзисторного ключа преобразователя напряжения, а выход через коммутирующий трансформатор - с управляющим входом упомянутого ключа, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности работы, в него введен резисторсмещения, включенный последовательнос вторичной обмоткой коммутирующеготрансформатора, а последний выполнен на том же магнитопроводе, что итрансформатор тока.2. Конвертор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит измерительный орган,вход которого является первым входомблока, широтно-импульсный модулятор,первый вход которого через диод подключен к выходу измерительного органа, а второй, вход с последовательноФвключенным балластным резистором является вторым входом блока, и импульсный усилитель, вход которого соединен с выходом широтно в импульсно модулятора, а выход является выходомблока,1372536 Составитель Л,МорозовТехред А,Кравчук актор С.Пекар орректорС.Черни Тираж 6 ИИПИ Государственного к по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, РаушЗаказ 495/51 5 Подписномитета СССРоткрытийская наб д. 4/5 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г,укгород, ул,Проект