Преобразователь напряжения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз .оветскихСоциалистическихРеспубликпо делам изобретений и открытий(53)УДК,21 1, . 722. 1( 088.8) Опубликовано 15,1281, Бюллетень46 Дата опубликования описания 15,12.81(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источни:- кам питания, и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в постоянное в различных радиотехнических устройствах.5Известен преобразователь напряжения, содержащий автогенератор и преобразовательные ячейки каждая из которых состоит из последовательно соединенных усито лителя мощности, трансформатора, выпрямителя, фильтра, а управляющие входы усилителя мощности соединены с выходом автогенератора ЦОднако этот пре образ ователь обла 1 дает низкой надежностью.при коротком замыкании в низким качеством выходного напряжения.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является преобразователь напряжения, содержащий автогенератор и преобразовательные ячейки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных усилителя мощности., трансформатора с дополнительными управляющими обмотками, выпрямителя, фильтра а управляющие вхоЪ ды усилителей мощности соединены с вы-. ходом автогенера тора 2Недостатком пре сбразователя напряжения является низкая надежность и низкое качество выходного напряжения.Цель изобретения - повышение надежности и качества выходного напряжения.Поставленная цель достигается жм) что в преобразователе напряжения, со держащем И преобразовательных ячеек, включенных повходу и выходу последовательно или параллельно, каждая из которых состоит из усилителя мощности с выходным трансформатором с дополнительными управляющими обмотками вьптрямителя с фильтром, а также блок запуска, выход которого соединен с управляющими входаааи первой преобразовательной ячейки, дополнительные управляющие обмотки каждой ячейки подключены к управляющим вхо дам последующей преобразовательной ячей 3 8905ки, кроме последней, управляющие обмоткикоторой соединены с управляющими входами,первой преобразовательной ячейки.На фиг. 1 предстамена структурнаясхема преобразователя напряжения на5фиг. 2 - пульсация выходного напряжения преобразовательных ячеек.Преобразователь напряжения содержит:ячейки 2, 3, 4 И, каждая из которьас содержит усилитель мощности 5, выходной трансформатор 6 с дополнительны: -ми управляющими обмотками 7, выпрямитель 8 с фильтром 9, причем управляющие входы первой преобразовательной 15ячейки 2 соединены. с выходом блока запуска 1 и дополнительными управляющими обмотками 7 последней преобразовательной ячейки, а дополнительные управляющие обмотки каждой ячейки подкпЬченык управляющим входам последующей пре"образовательной ячейки,Преобразователь напряжения работаетследующим образом.При подключении преобразователя напряжения к источнику постоянного напря-,жения блок запуска 1 вырабатывает стартовый импульс, открывающий один из ключей усилителя мощности 5, преобразовательной ячейки 2. На дополнительных управляющих обмотках 7 трансформатора 6преобразовательной ячейки 2 наводитсянапряжение, открывающее один из ключей усилителя мощности 5 преобразовательной ячейки 3 и тд. до последнейпреобразовательной ячейки, Управляющее35напряжение с дополнительных управляющих обмоток 7 трансформатора 6 преобразовательной ячейки 4 поступает на ключи усилителя мощности 5 преобразователь 40ной ячейки 2 таким образом, что открывает ранее закрытый ключ и закрываетоткрытый ( это достигается выбором фаз.;нос ги допслнитепьных управляющих обмотток 7 трансформатора 6 преобразоважльной ячейки 4), В дальйейшем запускающий, 45импульс для фукционирования устройстване нужен.Иэ-за неидеальности фронтов выходного напряжения, инерционности ключей уси 50лителя мощности и диодов выпрямителя,пульсации напряжения на выходе фильтра имеют вид, показанный на фиг. 2.Управляющее напряжение на вход усилителя мощности 5, преобразовательной ячей ки 3 поступает с задержкой относительнонапряжения стартового импульса блока запуска 1 на величинуВ =Ч у+Ьр,3 Огде СуТ;р - время задержки сигнала при прохождении через усилитель мошнооти 5 преобразовательной ячейки 2 и траноформатора 6.В результате этого провалы напряжения (пульсации) фильтра 9 преобразовательной ячейки 3 сдвигаются на оси времени на величину 7 (см, фиг. 2 О".2)Аналогичн.о провалы напряжения на выходе фильтра 9 следующей преобразователь ной ячейки сдвигаются по оси времени на величину Г относительно провалов напряжения на выходе фильтра 9 преобразовательной ячейки 3 и на величину 2 Г относ,.- тельно провалов напряжения на выходе фильтра 9, преобразовательной ячейки 2 и т. д. до псн;ледней преобразовательной ячейки. С выхода дополнительных управляющих обмоток 7 трансформатора 6 пооледней преобразовательной ячейки на управляющие выходы усилителя мощности 5 преобразовательной ячейки 2 поступает импульс, сдвинутый,по оси времени относительно стартового импульса блока запуска 1 на величину) =И(,гдето- общее число преобразовательныхячеек.Частота коммутации преобразователя напряжения определяется какТ Ы;При коротком замыкании на выходе устройства напряжения на дополнительных управляющих обмотках 7 трансформато",- ра 6 уменьшается, ключи усилителей мощности 5 выходят иэ режима насыщения, еще более уменьшая напряжение на дополнительных управляющих обмотках 7 трансформаторов 6, Зтот процесс продолжаеъ- сН дотех пор, пока устройство не прекратит свои колебания, При снятии короткого замыкания на выходе устройства очередной стартовый импульс блока .запуска 1 возобновляет работу устройства.Усилитель мощности 5 может быть выполнен по любой из известньас схем. При использовании двухтактных усилителей мощности дополнительная управляющая обмотка 7 может быть одна, при этом управляющие переходы ключей усилителя мощности шунтируются диодами (для наиболее распространенных двухтактных усилителей мощности дополнительная обмотка 7 выполняется со средней точкой).5 89Для полумостовых и мостовых усилителей мощности количество дополнитель+ ных управляющих обмоток 7 определяеъся . количеством ключей в усилителе мощности,Использование изобретения позволит сократить ремонтные, регламентные работы эа счет повышения надежности и устранить выходы иэ строя транзисторов усилителей мощности преобразовательных ячеек, а также уменьшить массу и габариты филь 1 рующих элементов, улучшить качество выходного напряжения и форму потребляемого тока. Формула изобретенияПреобразомтель напряжения содержащий И преобразомтельных ячеек, включенных по входу и выходу поатадовательно или параллельно, каждая иэ которых состоит иэ усилителя мощности с выход 0530ным трансформатором с дополнительнымиуправляющими обмотками, выпрямителяс фильтром, а также блок запуска, высодкоторого соединен с управляющими вхоу дами первой преобразовательной ячейки,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения надежности и качества вы.ходкого напряжения, дополнительные управляющие обмоши каждой я юйки под 1 ф ключены к управляющим входам последующей преобраэомтельной .ячейки, кровепоследней, управляющие обмотки которойсоединены с управляющими входами первой преобразомюльнай ячейки.1 Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Ромаш Э.М. Ч)мщзистарные преобразомтели в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. М., " Энергия",1975, с. 141.2. Моин В.С. и др. Стабилизированные транзисторные преобраэомтели, М.,890530 Уиг Состави Редактор Н, Ромжа Техред А. Ач Корректор М. Йемч 11022/85ВНИИПИ Госудапо делам из, Ж, Р скан н исное ССР илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектна