Управляемый ступенчатый преобразователь

Союз Советск и кСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБВЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 17900841 ооударотеонный комитет по делан изобретений н открытий(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ СТУПЕНЧАТЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1Изобретение относится к силовььэлектротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника питания индикаторных устройств на цветныхбарьерных электроннолучевых трубках(ЦВ ЭЛТ),5Известны устройства для питания ЦБЗ 1 Т, которые содержат источник питания,зарядный и разрядный ключевые элементыи блок управления 1, 21 и 3),Однако известные устройстваобладают10либо пониженным КПД, большим временемпереключения, либо сложны в управлении.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является управляемый ступенчатый преобразователь, содер 15жащий зарядный источник питания.с выходными конденсаторами, управляемый конвертор с зарядным и разрядным ключевымиэлементами, связанными с нагрузкой, блокуправления и трехобмоточный дроссельпервичная обмотка которого одним концомсвязана с выходом управляемого конвертора, а другим - с нагрузкой,вторичная" 2с зарядным ключевым элементом, а третья обмотка связана с разрядным ключевым элементом 4,Однако устройства, обладая повышенным КПД, малой инерционностью и большими массогабаритными показателями,позволяет осуществлять переключениетолько на два уровняЦель изобретения - расширения функциональных возможностей устройства.Эта.цель достигается тем, что в управляемый ступенчатый преобразователь,содержащий зарядный источник питанияс И последовательно включеннымиконденсаторами на его выходе с К выводами,управляемый конвертор, один из выходныхвыводов которого через первичную обмотку трехобмоточного дросселя связанс выводом для подключения нагрузки,а последний через зарядный ключевойэлемент, разделительный диод и вторичную обмотку дросселя связан с К-Ф выводом конденсаторной цепочки и черезразрядный ключевой элемент, другой790084 закрыты, на выходе формируется уровеньнапряжения,При подаче на вход блока управления импульса "Установ О 2открываетсяконвертор 3 . Так как ток в первичной 5обмотке 5дросселя мгновенно не изменяется то в первый момент все напряже-ние выпрямителя 4 конвертора З прикладывается к этой обмотке, а на вторичной обмотке 5развивается импульс нап Оряжения, которьп 3 через разделительныйдиод 8 А пробивает зарядный ключевойэлемент 10 , конденсатор 12 нагрузкизаряжается через цепочку диод 8, элемент 10,. имеющую малое внутреннее15сопротивление, почти мгновенно, так каксуммарная емкость конденсаторов 2 и22 выбирается на два - три порядка выше емкости конденсатора 12 нагрузки доуровня , Лля конвертора,З А не существует инерционного звена на входе и онвыходит в режим за небольшое время, Кактолько напряжение на входе его достигаетзаданного уровня 02, разделительныйдиод 8 закрывается, и ток от зарядного2источника не потребляется. Заданный уровень напряжения О поддерживаетск конвертором .З,При подаче на вход устройства импульса "Установ .0конвертор 3 закрывается, напряжение на его выпрямителе 4становится равным нулю", но емкость 12нагрузки мгновенно не разряжается и прикладывается к первичной обмотке 5 дросселя, развивая на его вторичной 52 итретьей 5 обмотках импульс напряженииобратной полярности по сравнению с первым случаем. Зарядные ключевые элемен-,ты находятся в отключенном состоянии,а импульс в обмотке 5 пробивает раз 40рядные ключевые элементы 11 - 11и емкость 12 нагрузки через цепочкуэлементов 11 - 11 диод 9, имеющую малое внутреннее сопротивление, разряжается до уровня 0 за малое время. ф 5На выходе формируется уровень напряжения 0. При подаче на вход устройстваимпульса Установ 0 " открываются конверторы 3и З, на вторичной обмотт50ке 6.2 дросселя развивается импульснапряжения, который ,через, диод 8 дробивает ключевой элемент 10а следовательно - 105 и емкость 12 нагрузкичерез цепочку элементов 10 и 10,диод 8 1 имеющую малое внутреннеесоп 55ротивление, заряжается до уровня О,формируемого на конденсаторах 2- 2 уКонверторы З и 32. эа малое время 6выходят в заданный режим работы, закрывая зарядные ключевые элеьенты, .и формируют уровень выходных напряжений Ц,При подаче на вход устроиства импульса "Установ 0, " открываются конверторы3, - З , на обмотке 7 дросселя развивается импульс напряжения, пробивающИЙзарядные ключевые элементы 10 - 10Аналогичным образом на входе формируется уровень напряжения, Теперь при подачена вход устройства импульса "Установ 0конвертор 3закрывается; на вторичнойобмотке 6 2 дросселя развивается импульсобратной полярности, пробивающий разряд-.ный ключевой элемент 11 и емкостьнагрузки через цепочку элемент 11,диод 9 с малым внутренним сопротивлением разряжается до уровня, формируемого на конденсаторах 2 - 2 , Здесьнеобходимо. отметить, что при программеустановки уровней в возрастающей степени и потом снятии до нижнего уровня разрядные ключевые элементы выполняютсяна пороговое напряжение Опори Ол-при программе, где смена уровней любая.Разрядные ключевые элементы выполняются на пороговые напряжения, начинаяс верхнего уровня на напряжения О-О)и-Оь 2, (и- (и Ъ и т д т екаждый последующий элемент выполняетсяна более высокое пороговое напряжение.В устройстве на фиг.2 в цепь разрядавведены дополнительные управляемые источники 16 и 17 с выходными трансформаторами 18 и 19, вторичные обмоткикоторых включены в цепи разряда нижнихуровней напряжения, Отличие предлагаемого устройства от известного заключаетсяв том, что в случае разряда с более верх-,него уровня на менее низкий, в разрядныхцепях нижних уровней на обмотках трансформаторов дополнггельных источниковформируется импульс напряжения с полярностью, препятствующей пробою разрядных.ключевых элементов этих уровней, в случае пробоя разрядного ключевого элемента более верхнего уровня импульс формируется на выходе устройстваПосле окончания импульса размагничивание сердечника, трансформатора 19 (18)производится либо с помощью диода 20, ,либо с помощью дополнительной обмотки21 и диода 22.Источник 1 выполняется как стабилизированным полностью, так и частично(стабилизировано только напряжение наконденсаторе 24 ). Для увеличения на79008 дежности между соответствующей обкладкой конденсатора 2, и выходным выводом включается диод 23. При этом напряжение на выходе не превышает суммарного напряжения на конденсаторах, Резисторы 14 - 14, служат для разряда емкости нагрузки при отключении блока изадания режима работы дросселей. формула изобретения101. Управляемый ступенчатый преобразо ватель, содержащий зарядный источник питания с И последовательно включенными конденсаторами на его выходе с К выводами, где И - число ступеней выходного 13 напряжения, а К - вывод конденсаторной цепочки соответствующей .ступени, управляемый кочвертор, один из выходных выводов которого через первичную обмотку трехобмоточного дросселя связан с выво дом для подключения нагрузки, а последний через зарядный ключевой элемент, разделительный диод и вторичную обмотку дросселя связан с К-м выводом конденсаторной цепочки и через разрядный клю чевой элемент, другой разделительный диод и третью обмотку дросселя - с К-е выводом цепочки и другим выходным выводом управляемого конвертора, управляющий вход которого связан с блоком уп 30 равления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен и -2 двухобмоточными дросселями и И -2 управляемыми конверторами, а разрядный и зарядный . у. ключевые элементы выполнены в виде И - 1 последовательно включенных узлов, при этом выпрямители всех конверторов соединены последовательно через первач 4 8ные обмотки соответствующих трехобмоточного и двухобмоточных дросселей изашунтированы через обмотку из вышесупомянутых дросселей диодом и резистором, вторичная обмотка дросселя высшейступени одним концом соединена с К выводом конденсаторной цепочки, а другимчеры разделительный диод с и-входомзарядного ключевого элемента, где П) -входы зарядного и разрядного узлов соответствующей ступени, вторичные обмотки дросселей низших ступеней одним концом подключены к соответствующему выводу конденсаторной цепочки своей ступени, а другим - через дополнительные разделительные диоды к соответствующемусвоей ступени входу . зарядного и разрядного ключевых элементов,2 Преобразователь по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что последовательно с каждой из обмоток дросселей, подключенных к К- и выводам конденсаторной цепочки, включена вторичная обмоткавыходного трансформатора дополнительного источника, управляющие входы которого подключены к блоку управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Мо 3659190,кл. 323/221 г 1972.2. Авторское свидетельство СССР% 408290 ю кл. 051/65 ф 1972.3, Авторское свидетельство СССРМц 594564, кл, Н 02 М 3/335, 1976. 4, Авторское свидетельство СССРпо заявке 34 2546999/24-07,кл, Н 02 М 3/335, 1977.тнра ВНИИП Про каз 9050/5 П Патент, г. Ужго Подписноая, 4