Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик 111974360(5)М, Кд. 0 05 Г 1/64 Н 02 М 3/335 Гоеуаарственый квмнтвт СССР но двлаи нзобрвтеннй н открытнй(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ Изобретение относится к электро- технике, и может быть использовано в стабилизированных источниках напряжения постоянногс тока.Известны стабилизированные преобразователи постоянного напряжения с регулируемым инвертором, управление транзисторами которых осуществляется от двух синхронно работающих автогенераторов, вырабатывающих сдвинутыето во времени напряжения, фазовый сдвиг между выходными напряжениями этих автогенераторов осуществляется посредством фазосдвигающего устройства в зависимости от величины сигнала обратной связи. В качестве фазосдвигающего устройства в регулируемых стабилизированных инверторах используются магнитные усилители 11 и 21.Однако такиестабилизированные преобразователи обладают большой инерционностью, а их использование на 2высоких частотах не эффективно. Кроме того, магнитные усилители сложны в изготовлении.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является стабилизированный преобразователь, содержащий регулируемый инвертор, выпрямитель, фильтр, задающий генератор, ведомый генератор, усилитель обратной связи, фазосдвигающее устройство на ЙС-цепочке Щ.Недостатком этого устройства является низкая эффективность преобразования, связанная с ограниченностью регулирования фазового угла сдвига между напряжениями ЗГ и ведомого генератора (О -7 ф.Целью .изобретения является повышение эффективности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содер 974360жащий регулируемый инвертор, подключенный к выходным выводам преобра"зователя через выпрямитель и Фильтр,усилитель обратной связи, входом псдклюценный к выходным выводам преобра"зователя, задающий генератор, одиниэ выходов которого подключен к первому входу регулируемого инвертора,введены фазосдвигающий усилитель,генератор пилообразного напряжения, 10два операционных усилителя, дополнительный источник питания конденса"тор, два резистора и пять диодов,причем инвертирующий вход второгооперационного усилителя и неинвертирующий вход первого соединены с выхо"дом генератора пилообразного напряжения, а неинвертирующий вход второ"го и инвертирующий вход первого операционного усилителя - с выходом усилителя обратной связи, крайние выводывыходной обмотки трансформатора задающего генератора через первый. и второйдиоды соединены с положительными входами питания операционных усилителей, 1средний вь 1 вод трансформатора подключенк общей точке питания операционныхусилителей,.отрицательные входы питания которых соединены с дополнительным источником питания, а выходы опе- Эрационных усилителей через третий ичетвертый диоды - са входом фазосдвигающего усилителя, выход которогосоединен со вторым входом регулируемого инвертора, а второй выход задаюзющего генератора соединен со входомгенератора пилообразного напряжения.Цель достигается тем, цто в схемудополнительно введена цепоцка из последовательно включенного конденса 40тора и первого резистора, подключенного между средним и крайним выводами трансформатора задающего генератора, точка соединения конденсатораи первого резистора через второй ре 4зистор и пятый диод подключена ковходу фазосдвигающего усилителя.На фиг. 1 изображена Функциональная схема предложенного стабилизированного преобразователя; на фиг, 2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы схемы; на Фиг. 3 - временные диаграммы для случая, когданеобходима компенсация провала, получаемого в результате суммированиявыходных сигналов операционных усили-телей,Стабилизированный преобразовательвключает в себя регулируемый инвертор 1, выпрямитель 2 фильтр 3, задающий генератор 4 с выходным трансФорматором 5, фазосдвигающий усилитель 6, усилитель обратной связи , генератор пилообразного напряжения 8, операционные усилители 9 и 10, диоды 11-15, конденсатор 1 б, резисторы 17 и 18, 19 и 20 - соответственно инвертирующие и неинвертирующие входы первого операционного усилителя 9, 21,22 - соответственно инвертирующие инеинвертирующие входы второго операционного усилителя 10,Положительные входы питания операционных усилителей 9 и 10 связанычерез первый и второй диоды 11, 12 скрайними выводами выходной обмоткитрансформатора 5. Отрицательные входы питания связаны с минусом дополнительного источника питания, а общая точка - с общей точкой источникапитания,Инвертирующий вход 19 первого операционного усилителя 9 и неинвертирующий вход 22 второго операционногоусилителя 1 О соединены с выходом усилителя обратной связи ; а неинвертирующий вход 20 первого усилителя 9 иинвертирующий вход 2 1 второго усилителя 10 - с выходом генератора пилообразного напряжения 8. Выходы операционных усилителей 9 и 10 через третий и четвертый диоды 13 и 14 соедине"ны со входом Фазосдвигающего усилителя,Устройство работает следующим образом,На входы 20 усилителя 9 и на вход21 усилителя 10 поступает напряжениегенератора 8 пилообразного напряженияО, а на вход 19 усилителя 9 ина вход 22 усилителя 10 - выходноенапряжениеусилителя обратнойсвязи В первом полупериоде через второй диод 12 питание получает усилитель 10. В интервале О - й напряжение пилообразного генератора фп меньше, чем выходное напряжение усилителя обратной связи 0 и на выходе усилителя 10 полярность напряжения отрицательная.В интервале с т Огпн ) " ос1 ди на выходе усилителя 10 формируется напряжение О положительной полярности.Во втором полупериоде через первый диод. 11 питание рплучает усилиформула изобретения 5 97136 тель 9В интервалеЩ 1) - с О ст Огпн и на выходе усилителя 9 Формируетсян напряжение О положительной полярности, а в интервале с. - Т напряжение отрицательной полярности. 5При отсутствии на положительных входах питания усилителей 9 и 10 напряжения, поступающего от обмотки трансформатора 5 задающего генератора ч в первом и втором полупериодах 10 его работы, на выходах усилителей 9 и 10 Формируется напряжение отрицатель ной полярности.Напряжения с выходов усилителей 9 и 10 через третий и четвертый диоды 13 13 и 11 суммируются и поступают на вход Фазосдвигающего-усилителя 6.На входе Фазосдвигаоцего усилите" ля 6 получается импульс напряжения Ос, длительность которого равна дли- ур тельности полупериода задающего генератора, смещенного по отношению к первому полупериоду напряжения зада- . ющего генератора на время 1, В Фазосдвигающем усилителе формируется пе З ременное напряжение прямоугольной Формы ОФ, сдвинутое на время с по отношению к напряжению задающего генератора О.Сдвиг Фаз между напряжениями зада. ЗО ющего генератора и Фазосдвигаащего усилителя определяется выходным сигналом усилителя обратной связи.Выходные напряжения задающего .генератора 4 и Фазосдвигающего усили" теля 6 поступают к траязисторам регулируемого инвертора 1. На выходе инвертора формируется напряжение прямоугольной Формы переменного тока -с паузой на нуле Ори . Изменение сдвига Фаз между напряжениями задающего генератора Ог и фазосдвигающего усилителя О приводит к изменению длительности отпирающих и запирающих импульсов управления транзисторами регулируемого инвертора и тем самым - к изменению выходного напряжения инвертора.Поскольку в момент . в результатеТсуммирования напряжений О р и Омо жет иметь место провал напряжения изза Фронтов напряжения задающего генератора, то для исключения этого явления от полуобмотки трансформатора 5 через конденсатор 16, резистор 17 подается остроконечный импульс Ой который поступает на вход Фазосдвигающего усилителя 6 через диод 15, резистор 1 Я, создавая напряжение Ов 0 е(см. Фиг. 3). Дальнейший процесс протекает аналогично вышеописанному,При изменении выходного напряжения усилителя обратной связи от 0 до Оменяется длительность выходных напряжений от 0 дот 2, формируемых рперационными усилителями, в резуль" тате фазовый сдвиг между напряжениями задающего генератора и фаэосдвигающего усилителя практически меняется от 0 до 1 с.Расширение предела регулировки фазового сдвига между напряжениями задающего генератора и фаэосдвигающего усилителя повышает эффективность работы стабилизированного преобразователя.Изобретение находит применение в унифицированных вторичных источни" ках электропитания (УВИП), а также в блоках питания ЭВН семейства "Наи" ри". 1. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в посто-, янное, содержащий регулируемый инвер тор, подключенный к выходным выводам преобразователя через выпрямитель и фильтр, усилитель обратной связи, входом подключенный к выходным выводам преобразователя, задающий генератор, один из выходов которого подключен к первому входу регулируемого инверто" ра, о.т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности преобразования, в него введены фазосдвигающий усилитель, генератор пилообразного напряжения, два операционных усилителя, дополнительный источник питания, конденсатор, два резистора и пять диодов, причем инвертирующий вход второго операционного усилителя и неинвертирующий вход пер ваго соедйнены с выходом генератора пилообразного напряжения, а неинвертирующий вход второго и инвертирующий вход первого операционного усилителя с выходом усилителя обратной связи, крайние выводы выходной обмотки транс форматора задающего генератора через первый и второй диоды соединены с по ложительными входами питания операционных усилителей, средний вывод трансформатора подключен к общей точ ке питания операционных усилителей, отрицательные входы питания которыхсоединены с дополнйтельным источником питания, а выходы операционных усилителей через третий и четвертый диоды - со входом фазосдвигающего усилителя, выход которого соединен со вторым входом регулируемого инвертора, а второй выход задающего генератора соединен со входом генератора пилообразного напряжения.2. Стабилизированный преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что крайний вывод выходной обмотки трансформатора задающего генератора через последовательно включенные конденсатор и первый резистор соединен с общей точкой питания операционных усилителей, а точка соеди 4360 8 нения конденсатора и первого резисто ра через пятый диод и второй резистор - со входом фазосдвигающего усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, коссов О,А. Усилители мощностина транзисторах в режиме переключе 1 в ний. М., "Энергия", 1971, с. 4312. Моин В.С., Лаптев И.М. Стабилизированные транзисторные преобразователи, М "ЭНергия", 19 Й, с, 512.3. Александров Ф.И.,Сиваков А.Р,1 Импульсные преобразователи и стабили-.за.орй. Л., "Энергия", 1970, с. 18-19рис. 1-10.974360 ставитель О. Мещерякова хред И,Гергель Коррек Редактор Н. Горват аройи Закаэ 8703/6 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ИгпцУОС Под рственного ком эобретений и о Ж, РаушскаТираж Э ВНИИПИ Госуд по делам 13035 Москва