Стабилизированный транзисторный конвертор

091 (11) 02 М Э/335 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИ ВТОРСИОМУ Сви ЛЬСТ,72.1 (088,8) АНЗИСТОР виационкт техник тельно в,Васин польов рад Нелью ирени 5 б) Авторское свидетельство д 1127054, кл. Н 02 М 3/335,Авторское свидетельство С Р 748717, кл. Н 2 М 3/335,СССР1984,СР980. функди обеспе величи пря- еиие МеЬай иа(21) 445879 (22) 12. 07.8 (46) 30.04. (71) Ленинг ного прибор (72) Н.П.Пу В.В.Авдеев, (53) 621.31 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАПИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК РЕТЕНИ 4 ) СТАБИЛИЗИРОВАН%НВЕРТОР обретение относится к зле в частности к преобразо технике, и может бьггь ис во вторичных источниках пи иозлектронной аппаратуры. зобретения является распщ нальных возможностей путе ения защиты, инвариантной е входного и выходного на по току нагрузкиИзобрет1561173 содержит сиовой регулируемый преобра эователь, состоящий иэ транзисторного инвертора 1 с выходным трансформатором 2, основную вторичную обмотку,Э У выпрямитель 3 и фильтр 4. Дополниетльная обмотка 5 через дополнительные выпрямитель 6 и фильтр 7 подключена к входу одного регулируемого преобразователя 11. Вход регулируемого преобразователя 12 подключен к выходу устройства, а выходы подключены к вхсдам дифференциального усилителя 10. Широтно-импульсный модулятор 8 через ключевой прерыватель 9 подклюИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователь ной технике, и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей путем обеспечения защиты, инвариантной к величине входного и выходного напряжений, по току нагрузки.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2- осциллограммы поясняющие его работу.Схема содержит транзисторный инвертор 1, выходной трансформатор 2, 35 выпрямитель 3, фильтр 4, дополнительная вторичная обмотка 5 выходного трансформатора, дополнительный выпрямитель 6, дополнительный фильтр 7, блок 8 широтно-импульсной модуляции 40 (ШИМ), ключевой прерыватель 9, дифференциальный усилитель 10, регули" руемые преобразователи 11 и 12, компаратор 13 напряжения.1На фиг. 2 приняты следующие обозначения: П - напряжение источника питания; Ц- опорное напряжение; Кн - сопротивление нагрузки; 1 - ток диода выпрямителя; П - напряжение на диоде выпрямителя; С - длительность импульса регулирования.Стабилизированный транзисторный конвертор содержит транзисторный инвертор 1 с выходным трансформатором 2, основная вторичная обмотка которо 55 го через выпрямитель 3 и фильтр 4 под - ключена к выводам для подключения нагрузки, а его дополнительная вториччен к транзисторному инвертору 1, аключевой прерыватель 9 управляется свыхода дифференциального усилителя10 через компаратор 13. При превышении разностного сигнала с выхода дифференциального усилителя 10 опорногонапряжения при повышении выходноготока происходит переключение компаратора 13 и прерывателя 9, что прекращает импульсы управления на входе инвертора, при этом ток нагрузки уменьшается, что обеспечивает защиту устройства по току нагрузки. 1 з.п. Ф-лы,2 ил,ная обмотка 5 соединена с дополнительным выпрямителем 6 и дополнительным фильтром 7, управляющий вход инвертора 1 связан с прямым входом блока ШИМ 8 через ключевой прерыватель9, причем вход блока ШИМ 8 подключенк нагрузке, и дифференциальный усилитель 10. Кроме того, устройство содержит два регулируемых преобразователя 11, 12, управляющие входы которых соединены с инверсным выходомблока ШИМ 8, а их выходные зажимыподключены к входам дифференциального усилителя 10, выход которого соединей с первым входом компаратора напряжения 13, второй вход которого является входом опорного напряженияБ, а его выход соединен с управляющим входом ключевого .прерывателя 9,Входные зажимы регулируемого преобразователя 11 подключены к выходу дополнительного фильтра .7, а регулируемогопреобразователя 12 - к выводам дляподключения нагрузки.Устройство работает следующим образом.После включения постоянное напряжение источника питания Бп поступаетна вход транэисторного инвертора 1,преобразуется в переменное импульсноенапряжение высокой частоты и черезтрансформатор 2 поступает на вход выпрямителя 3, с выхода которого выпрямленное напряжение через фильтр 4 поступает в нагрузку, Стабилизация -(регулирование) выходного напряженияосуществляется путем изменения относительной длительности импульсов управления 1 = кlТр (Ть - период реИзменение напряжения на выходе дополнительного фильтра 7 будет пропорционально изменению падения напряжения на внутреннем сопротивлении вторичной цепи конвертора. Однако в стабилизированном конверторе с дросселем на выходе падение напряжения на внутреннем сопротивлении вторичной цепи за период регулирования Тр = Т/2 не остается постоянньп 1. Это связано с тем, что во время импульса (на выходе трансформатора) ток нагрузки течет через одно плечо выпрямителя, а во время паузы - через оба плеча, те. ток диода во время паузы в 2 раза меньше, чем во время импульса. Следовательно среднее значение падения напряжения на внутреннем сопротивлении вторичной цепи конвертора с дросселем на выходе зависит от относительной длительности импульсов управления о и от величины входного и выходного напряжения, так как регулировка (стабилизация). выходного напряжения осуществляется изменением относительной длительности импульсов управления 3 .На Фиг. 2 представлены осцилограммы токов и напряжений диодов выпрямителя при различных значениях относительной дпительности импульсов управления, Для исключения зависимости падения напряжения на датчике тока от относительной длительности импульсов управления, т.е. от величины входного и выходного напряжений используются регулируемые преобразователи 11, 12. Они имеют регулировочные характеристики обратно пропорциональные регулировочной характеристике силового регулируемого преобразователя. Управление регулируемыми преобразователями осуществляется с инверсного выхода блока ШИМ 8.Таким образом, введение компаратора 13 напряжения и регулируемых преобразователей 1 1, 12 в стабилизированный транзисторный конвертор позволило расширить его фукциональные возможности, а именно обеспечить защиту, инвариантную к величине входного и выходного напряжения, по току нагрузки. и з о б р е т е н и я 1. Стабилизированный транзисторныйконвертор, содержащий силовой регули 1561173 гулирования) по цепи обратной связи в блоке ШИМ 8. Импульсы управления поступают на управляющий вход транзисторного инвертора 1 через ключевой преры 5 ватель 9, управление которым осуществляется от компаратора 13 напряжения. Датчиком тока в данном устройстве является внутреннее сопротивление вторичной цепи конвертора. Изменение падения 10. напряжения на этом датчике, вызванное изменением тока нагрузки, снимаетсяс дополнительной вторичной обмотки 5 и через дополнительный выпрямитель 6 и дополнительный фильтр 7 поступает 15 на входные зажимы регулируемого преобразователя 11. На входные зажимырегулируемого преобразователя 12 подается постоянное выходное напряжениеконвертора с выхода фильтра 4. Выход. - 20 ные напряжения регулируемых преобразователей 11, 12, регулировочная характеристика которых обратна характеристике силового регулятора, поступают на входы дифференциального усилите ля 10, с выхода которого усиленныйразностный сигнал поступает на входкомпаратора 13 напряжения, где сравнивается с опорным напряжением Н .При превьшении разностного сигнала с 30 выхода дифференциального усилителя 10 опорного напряжения Г , происходитпереключение компаратора напряжения13 и ключевого прерывателя 9. Импульсы управления прекращают поступать на уп- ц равляющий вход транзисторного инвертора 1, преобразование энергии прекращается выходное напряжение на нагрузке уменьшается и, следовательно, уменьшается ток нагрузки,. Уменьшение тока 4 О нагрузки приводит к уменьшению падения напряжения на внутреннем сопротивлении конвертора и уменьшению разностногосигнала на выходе дифференциальногоусилителя 10. Компаратор 13 вновь пе реключается и включает ключевой прерыватель 9. Импульсы управления вновьпоступают на управляющий вход транзисторного инвертора 1 и, если перегрузка по току не устранена, описанный цикл 50 повторяется. Порог срабатывания компаратора 13 и, следовательно, защитыопределяется величиной опорного,напряжения Уя. Таким образом, при перегрузке по току нагрузки, конвертор перехо Ф о р м у л а дит в режим стабилизации тока нагрузки, величина которого определяется порогом срабатывания компаратора 13.1561173 Составитель И.Войтович дактор А.Долинич Техред Л.Сердюков рректор М.Ыароши Заказ 982 ВНИИПИ Гос Тираж 499 Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 руемцй преобразователь, состоящий из транзисторного инвертора с выходным трансформатором, основная вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр подключена к выводам для подключения нагрузки, а его дополнительная вторичная обмотка соединена с каскадно включенными дополнительным выпрямителем и дополнительным фильт ром, широтно-импульсный модулятор ШИМ), ключевой прерыватель и диффе-ренциальный усилитель, причем управляющийй вход инвертора связан с пря, мым выходом ШИМ через ключевой пре1,рйватель, а вход ВЙМ подключен к выводамдля подключения нагрузки, о т л и ч а ю-щ и й с я тем, что, с целью расшире, ния функциональных возможностей пу ,тем обеспечения защиты, инвариантной 20к величине входного и выходного напря-жений, по току нагрузки, в него вве, дены компаратор напряжения и два регулируемых преобразователя, управляющие входы которых соединены с инверсным выходом ШИМ, а их выходные замаки" мы подключены к входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом компаратора напряжения, второй вход которого является входом опорного напряжения, а его выход соединен с управляющим входом ключевого прерывателя. входные зажимы одного регулируемого преобразователя подключены к выходу дополнительного фильтра, а второго - к выводам для подключения нагрузки.2. Конвертор по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я темчто регулируемые преобразователи выполнены по схеме преобразователя, регулировочная характеристика которого обратно пропорциональна регулировочной характеристике силового регулируемого преобразователя.