Способ импульсной стабилизации напряжения двухтактного преобразователя

(19) (11)1/64;Н 02 М 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСНО(72) О. С. Манукян, Л. Г, Карташя зультату сравнения формируют уирающюи Г. Г. Саакян. щие сигналы для первых полупериодуправляющие сигналы для вторых(53) 621,316,722.1(088.8) риодов формируют смепенньвюи иер(16) 1. Ромаш Э. М. Транзисторнью, фронтами на полиериода ио отнощеапреобразователи в устройствах питания перепнимфронтамуправгщкйиихсйгналовпрадиоэлектронной аппаратурьь М. " Энер- выхполупериодЬв,Ь т л и ч а в щ игияф, 1975, с, 128-128. тем, что, с пепью повышения аффект2. Авторское свидетельство СССР ти преобразовании измеряют и запомни,Я 943968, кл. 6,.05 Р 1/64, 1978, ют среиние значе 1 щя токов первых полупериодовр измеряют средние значения(541(57) СПОСОБ ИМПУЛЬСНОИ СТА- токов вторык иолупериодов, сравниваютБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖБНИЯ ЙВУХТАКТНО значения токов обоих полупериодов и иГО ПРЕОБРАЮВАТБЛЯ, заключщсцойся достижении равенства этих значений,в том, что измеряют выходное напряжение формируют в 1 шиие фронты управляющихпреобразователя, сравнивают с напряжени- сигналов дли йгорьа полупериодов. им во Фпряжео рен ов, аполупеедкими по к йсяивнос .Изобретение относитс я к электротехнике преобразования и стабилизации постоянного напряжения, а именно к способам импульсной стабилизации постоянного напряжения двухтактного преобраэовате ляеИзвестен способ импульсной стабилизации постоянного напряжения, при котором в кажцом полупериоде сравнением выходного напряжения усилителя обратной связи с опорным, например пилообразной фор мы посредством широтно-импульсного модулятора (ШИМ) вырабатываются импуль сы, управляющие ключевыми регулирующими элементами1 3, 15Однако этот способ имеет тот недостаток, что в статических и особенно в динамических режимах в кажцом периоде возникает асимметрия управляющих импульсов, которая приводит к подмагничи ванию силового трансформатора, и тем самым к резкому увеличению токов транзисторов преобразователя.Все это вместе опрецеляет низкую надежность и низкий КПЙ преобразовании, 25Наиболее близким к изобретению является способ импульсной стабилизации напряжения двухтактного преобразователя, при котором измеряют выходное напряже- З 0 ние преобразователя, сравнивают с напря жением пилообразной. формы, совпадающим во времени с первыми полупериодами напряжения двухтактного преобразователя, по результатам сравнения формеруют управляющие сигналы для первых полупериоцов, а управляющие сигналы,цля вторых полупериодов формируют смещенными перецними фронтами на полпериода по отношению к перецним фронтам управляющих 40 сигналов первых полупериодов.При этом способе стабилизации, и в стастатическом и в динамическом режимахработы преобразователя, обеспечиваются 45одинаковые по длительности импульсыуправления, благодаря чему исключается имеющее место из-за асимметрииуправляющих импульсов подмагничивание силового трансформатора преобразователй 2 3,Нецостатками известного способа являются низкий КПД и надежность преобра 55зования вследствие воэможности йодмагничивания силового трансформатора из-за различия кемен выключения транзисторов преобразователи, технологического раэбро- и са параметров элементов ппеч силовой цепи (транзисторов, выпрямительных диодов, резисторов и т. д,), несимметрии полуобмоток (при схемах преобразования и выпрямления со средней точкой). Причем эти недостатки особенно проявляются при высоких частотах преобразования еЦелью изобретения является повышение эффективности преобразования.Поставленная цель, постигается тею, что согласно способу импульсной стабилизации напряжения двухтактного преобразователя, заключающемуся в, том что измеряют выхоцное напряжение преоб разователя, сравнивают с напряжением пилообразной формы, совпадающим во времени с первыми полупериодами напряжения двухтактного преобразователя, по результату сравнйпи формируют управляющие сигналы для первых полупериодов, а управляющие сигналы для вторых полуперподов формируют смещенными перецними фронтами на полпериода по отношению кперецним фронтам управляющих сигналов первых первых полупериоцов измеряют и запоминают средние значения токов первых полупериодов измеряют срЕцние значения токов вторых полупериодов, сравнивают значение токов обоих полупериодов и по достижении равенства этих значений формируют задние фронты управляющих сигналов для вторых полупериодов.На фиг. 1 изображена структурная схема импульсной стабилизации постоянного напряжения", на фиг. 2 - временные диаграммы.В состав схемы стабилизации постоянного напряжения иллюстрирующий пРейложенный способ вхоцят источник 1 питания, двухтактный мостовой преобразователь 2 напряжения, выпрямитель 3, фильтр 4, задающий генератор 5, генератор 6 опорного (пилообразного) напряжения, усилитель 7 обратной связи, источник 8 опорного напряжения, однотактный ШИМ 9, формирователи 10 и 11 сигналов, схема 12 разбаланса. Йвухтактный преобразователь 2 выполнен на транзисторах 1316 образующих мостовую схему, в диагонали которой включена первичная обмот.ка выходного трансформатора 17, В цепи,плеч мостовой схемы включены резисторы 18 и 19 датчика 20 тока.Схема 12 раэбаланса в приведенномпримере реализации выполнена на операционно усилителе (ОУ) 21, неинвертирующий и инвертирующий входы которого через диоды 22 и 23, соответственно,3 10372соединены с выходами датчика 20 ачерез резисторы 24 и 25 - с общей точкой его. Межцу входами. ОУ 21 включеннакопительный коцценсатор 26,В первом полупериоде в интервале0 - 1 когда выходное напряжение усилителя 7 - 01 больше опорного (пилообразного) напряжения 06, формируетсяуправляющий сигнал Цс . Этот сигналпоступает на формирователь 10, и на его 10выходе формируется сигнал О, который поступает на управляющие входытранзисторов 13 и 14. В результатечерез транзисторы 13 и 14, первичную обмотку трансформатора 3.7 и резистор 18 15датчика 20 протекает импульс токакоторнй через диод 22 и резистор 25обеспечивает заряд конденсатора 26,Во втором полупериоде на вход формиро-,вателя 13. от задающего генераторе 5 20поступает сигнал, и с моментаформирователем 1 3 вырабатывается импульс011 ю который поступает на управляющие.входы транзисторов. 15 и 16,В результате через транзисторы 15 и 2516, первичную обмотку трансформатора 3.7резистор 19 датчика 20 протекает импульстока О, который через диод 28 и ре 29 . 4зистор 24 обеспечивает перезаряд конденсатора 26. В момент - + , когдатнапряжение на конденсато е 26 становится равным нулю, а это щкеет место при равенстве средних значений токов Э, и 319, происходит переключение ОУ 21, в результате чего на формирователь 3.1 поступает сигнал, обеспечивающий запирание транзисторов 15 и 3,6.В идеальном случае (отсутствие разбро сов параметров элементов силовой цепи преобразователя) длительности имлульсов токов 18 и .1, получатся равными, т. е.Таким образом, при предложенном способе стабилизапии независимо от разброса параметров элементов плеч силовой цепи преобразователя, как в статическом так и динамическом режимах работы обеспечивается равенство средних значений ;токов, протекающих в плечах лреобразователя в обоих полупериодах, благодари чему величина индукции сердечника выходного трансформатора изменяется не выходя,. Ж пределы +В ) В-В, т. е. исключается лодмагничивание сердечника транс- форматора, а вместе с этюд снижаются потери, повышаются КПП и надежность.