Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 ц 4 Н 02 М 3/335, С 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИЯ Р 11электротехническии оГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЬЙ ПРЕОЪРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электртехнике и может быть использованодля электропитания различных устройств вычислительной техники, автоматики и средств связи. Целью изобретения является упрощение устройст нЯО 1467697 ва. Силовой канал 1 преобразования и регулирования содержит первичный источник 3 электропитания, двухтактный усилитель 4 мощности с выходным трансформатором 5 и выходной выпрямитель 6 с фильтром. Блок 2 управления состоит из задающего генератора 8, формирователя 9 пилообразного напряжения, делителя 10 частоты на два, усилителя 11 обратной связи, первого 12 и второго селекторов 13, первого 14 и второго 15 согласующих элементов, подключенных к управляющим входам усилителя 4 мощности. Блок 2 управления функционирует так, что при изменении выходного напряжения обеспечивается изменение интервала времени выходных сигналов селекторов 12,13, т.е. обеспечивается отрицательная обратная связь, при этом селекторы С совмещают функции широтно-импульсного модулятора. 2 ил,Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля электропитания различных уст-ройств вычислительной техники, автоматики и средств связи.Целью изобретения является упрощение устройства,На фиг, 1 представлена. функциональная схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения;на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие основные процессы его функционирования.Стабилизированный преобразователь 15постоянного напряжения содержит силовой канал 1 преобразования и регулирования электрической энергии и блок2 управления. Силовой канал преобразования электрической энергии содержит 20первичный источник 3 электропитания,двухтактный усилитель 4 мощности свыходным трансформатором 5, выходнойвыпрямитель 6 с фильтром нагрузки 7.Блок 2 управления выполнен,из задающего генератора 8, представляющегособой генератор синхроимпульсов, формирователя 9 пилообразного напряжения, делителя 10 частоты на два, уси,лителя 11 обратной связи, первого 12 30и второго 13 селекторов, первого. 14и второго 15 согласующих элементов,Усилитель 4 мощности выполнен натранзисторах по любой из известныхдвухтактных схем (мостовой, полумостовой, с выводом нулевой точки первичной обмотки. выходного трансформатора). Принципиально он может бытьвыполнен и по однотактной схеме.Задающий генератор 8 выходом подключен к входам формирователя 9 пилообразного напряжения и делителя 10частоты на два, Первый выход делителя 10 частоты подключен к первомувходу первого селектора 12, а второй 45выход - к первому входу второго селектора 13, Выходы первого 12 и второго 13 селекторов подключены соответственно через первый 14 и второй15 согласующие элементы к управляющим 50входам транзисторов усилителя 4 мощности. Вход усилителя 11 обратнойсвязи подключен к выходу силового канала 1, а выход - к вторым входам селекторов 12 и 13, к которым подключен 55также выход формирователя 9.Стабилизированный преобразовательпостоянного напряжения работает следующим образом.,Силовой канал 1 преобразует и регулирует электрическую энергию первичного источника 3 электропитания из одного уровня (количества и качества) в другой, требуемый для функционирования нагрузки 7. Регулирование уровня, поступаемой в нагрузку 7 электрической энергии, осуществляется двухтактным усилителем 4 мощности с использованием принципа широтно-импульсной модуляции. Сигнал управления вырабатывается блоком 2 управления.Период работы (коммутации, преобразования) усилителя 4 мощности определяется периодом Тг выходного сигнала (фиг, 2,а) задающего генератора 8.Выходные сигналы делителя 10 частоты на два противофазны (фиг.2,б,в), Их период следования равен двум периодам выходного сигнала задающегогенератора 8,Воздействие выходного сигнала (фиг.2,а) задающего генератора 8 на вход формирователя 9 пилообразного напряжения обеспечивает на выходе последнего пилообразное напряжениеЦ(С), которое (фиг. 2,г) поступаетна вторые входы селекторов 12 и 13.В качестве делителя частоты на два может быть использован триггер в счетном режиме работы. Поэтому воздействие указанных противофазных сигналов на первые входы селекторов 12 и 13 обеспечивает с периодом Т 2 Тг прохождение высоких (превышающих- напряжения срабатывания, уровня логической единицы) уровней напряжений П (С), воздействующих на вторые входы селекторов 12 и 13.На вторых входах селекторов 12 и 13 присутствуют сигналы П (С) фиг, 2,д - равные сумме выходного сигнала формирователя 9, П (с), с размахом О (фиг. 2,г) и усилителя 11 обратной связи Пу(С). Сигнал формирователя 9 суммируется с выходным сигналом П (С) усилителя .обратной связи. В общем случае О (С) может иметь как постоянную, так и переменные составляющие. На выходах указанных селекторов будут присутствовать высокие уровни напряжений лишь в случаях одновременного присутствия высоких уровней напряжений на обоих (первом и втором входах). Причем уровни указанных входных напряжений должны превышать уровни логической единицы Пср(С) срабатывания, переключения(фиг2,б,д). Одновременное присутствие высоких уровней напряжений соответствует для первого селектора 12интервалам времени-С,7 ф 5 1 фСвторого селектора 13С-, С,-С, 1 и - , В соответствующие интервалы времени появляют"ся на их выходах и высокие уровнинапряжений (Фиг. 2,е - у первого 12 10селектора и Фиг2,ж - у второго 13селектора) .Изменение выходного напряжениясилового канала 1 приводит к изменению выходного сигнала У(с) усилите" 15ля 11. Изменение У(С), как следуетиз Фиг. 2,д, приводит к изменениюдлительностей выходных сигналов селекторов (Фиг, 2,е,ж). Последние воздействуют (через согласующие элементы 14 и 15) на управляющие входытранзистора усилителя 4 мощности. Интервалы времени их открытых состояний,соответствующих, например, интервалам времени передачи энергии от первичного источника 3 питания в нагрузку 7, изменяются. Изменяется и уровень электрической энергии, поступаемой в нагрузку от источника 3 электрической энергии, Блок 2 управления 30Функционирует таким образом, чтобыпри увеличении (уменьшении) выходногонапряжения силового канала 1 обеспечивается уменьшение (увеличение)интервала времени выходных сигналовселекторов 12 и 13, т.е. обеспечивается отрицательная обратная связь.Предлагаемое техническое решениевыполняет все Функции известного преобразователя, но при существенном 40упрощении схемы блока управления,что достигается совмещением селекто,Рами Функций широтно-импульсного модулятора, При этом достижения импульсной техники по частотным свойст вам, уровню потребляемой мощности, надежности, технологичности и т.д. позволяют повысить частотный диапазон работы преобразователя, улучшить крутизну фронта и спада сигнала управления, увеличить его КПД. Это позволяет увеличить и КПД схемы управления, увеличить надежность и уменьшить ее стоимость, а также увеличивается технологичность процесса настройки стабилизированного преобразователя.ф о р м у л а изобретенияСтабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные между входными и выходными выводами двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором и выходной выпрямитель с Фильтром, блок управления, выполненный из двух селекторов, делителя частоты на два, двух согласующих элементов, формирователя пилообразного напряжения, задающего генератораи усилителя обратной связи, при этом выход задающего генератора подключен к входам формирователяФ пилообразного напряжения и делителя частоты на два, первый выход которого подключен к первому входу первого селектора, а второй выход - к первому входу второго селектора, выходы первого и второго селекторов подключены соответственно через первый и второй согласующие элементы к управляющим входам усилителя мощности, вход усилителя обратной связи подключен к выходным выводам, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, выход Формирователя пилообразного напряжения и выход узла обратной связи подключены к вторым входам первого и второго селекторов,ектор М одписное ГКНТ СС 11 11изводственно-издательский комбинат Патент , г, Ужгород, ул, Гагарина,10 Заказ 1208/52 Тираж 645 ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва,о изобретениям и открытиям35, Раушская наб., д. 4/5