SU813618A2 - Регулируемый конвертор - Google Patents

Description

С 54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ КОНВЕРТОР

1

Изобретени.е относитс  к элктротехнике и может найти применение в автономных системах электропитани  аппаратуры св зи и автоматики.

По основному авт.св. № 714588 известен регулируемый конвертор, содержащий транзисторные инверторные каскады, выходной трансформатор с обмотками, выпр митель,LCD-фильтр, модул тор ширины импульсов, дополнительные транзисторы, диод, резисторв и RC-цепочки 1 .

Недостатком этого конвертора  вл етс  узкий диапазон регулировани  выходного напр жени , обусловленный низкой глубиной модул ции (коэффициент заполнени ) , которую может обеспечить- модул тор ширины импульсов , выполненный на дополнительном трансформаторе. Максимальный коэффициент заполнени  не может превышать 0,5, так как начальна  его установка производитс  при симметричной форме импульсов, поступающих на одну из обмоток дополнительного трансформтора и начальном подмагничивании другой его обмотки от усилител  посто нного тока (УПТ) при выборе его рабочей точки. Увеличение тока под магничивани  указанной обмотки способствует увеличению паузы или уменьшению коэффициента заполнени .

Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани  напр жени  посредством увеличени  глубины модул ции .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регулируемом конверторе, содержащем подсоединенные к входным выводам транзисторные инверторные каскады с выходным трансформатором, вторична  обмотка которого через выпр митель и LCD-фильтр подсоединена к выходным выводам, которые через широтно-импульсн лй модул тор св заны с транзисторами и нерторного каскада, снабженным дополнительными транзисторами, базы и эмиттеры которых объединены соответственно между собой и подключены через первую RCцепочку к обмотке дополнительного трансформатора, друга  обмотка которого подсоединена к широтно-импульсному модул тору, треть  обмотка через резистор подсоединена к дросселю LCD-фильтра, причем эмиттеры дополнительных транзисторов через вторую RC-цепочку подсоединены к транзистору инверторного каскада, коллекторы

0 этих транзисторов подсоединены через диод к дополнительной обмотке выходного трансформатора, а коллектор одного из этих транзисторов соединен через третью RC-цепочку с входным выводом, который св зан чере резистор с базой другого дополнительного транзистора, треть  обмотка дополнительного трансформатора выполнена с отводом, который через дополнительный диод, включенный в обратном направлении, соединен с общей точкой конденсатора и дроссел  LCD- фильтра, причем эта точка соединена с соответствующим концом третьей обмотки через вспомогательный транзистор , база которого через дополнительный резистор соединена с общей точкой диода и дроссел  LСО-фильтра На чертеже представлена принципиальна  схема регулируемого конвертора .

Конвертор содержит силовой 1 и вспомогательный 2 усилительные транзисторные каскады, включенные в первичные полуобмотки 3 и 4 выходного трансформатора 5. Вторична  обмотка 6 выходного трансформатора 5 нагружена на однополупериодный выпр митель 7 и LCD-фильтр 8 с дросселем 9 Одна из обмоток 10 дополнительного трансформатора 11 через узел 12 сравнени  подсоединена к выходным выводам. Друга  обмотка 13 дополнительного трансформатора 11 одним концом через резистор 14 подсоединена к первому концу дроссел  9, вторым концом через дополнительно введенный транзистор 15 ко второму конЦУ дроссел  9, база транзистора 15 подсоединена через ограничивающий резистор 16 к первому концу дроссел 9, а второй конец дроссел  9 подсоединен через дополнительно введенный диод 17 к отводу обмотки 13 дополнительного трансформатора 11. Треть  обмотка 18 дополнительного транформатора 11 через первую RC-цепочк 19 подключена к параллельно соединенным входам первого 20 и второго 21 дополнительных транзисторов, эмитеры которых через -вторую RC-цепочку 22 подсоединены ко входу транзисторного инверторного каскада 1, коллекторы этих транзисторов соединены между собой через диод 23 и вспомогательную обмотку 24 выходного транформатора 5, а коллектор первого дополнительного транзистора 20 соединен через третью RC-цепочку 25 с входным выводом, который св зан через цепь 26 запуска с базой второго дополнительного транзистора 21,

Конвертор работает следующим образом .

Транзис орный инверторный каскад 1 обеспечивает рабочий ход, при котором энерги  от входньис выводов передаетс  через полуообмотку 3 выходного трансформатора 5, вторичную

обмотку 6, выпр митель 7 и LCDфильтр 8 на выход конвертора. Вспомогательный транзисторный каскад 2 подключает к входному источнику первичную полуообмотку 4 выходного f трансформатора 5 и обеспечивает обратное перемегничивание трансформатора 5 при запертом от внешнего сигнала силовом транзисторе 1, причем врем  обратного перемагничивани 

Q трансформатора 5 меньше времени запертого состо ни  силового транзистора 1.

Запуск конвертора осуществл етс  путем подачи входного напр жени  и при помощи цепи 26 запуска, выпол5 венной, например из последовательно соединенных кнопки и резистора. При запуске подаетс  запирающий сигнал на второй дополнительный транзистор 21 и отпирающий сигнал на первый дополнительный транзистор 20, который подает через переход эмиттер-коллектор , вторую 22 и третью 25 RC-цепочки отпирающий сигнал на базу транзисторного инверторного каскада 1.

5 Дальнейшее удержание транзисторов 20 и 1 в открытом состо нии обеспечиваетс  за счет положительной обратной св зи через выходной трансформатор 5, выпр митель 7, дроссель 9, дополнительный трансформатор 11 и первую RC-цепочку 19. Причем базовый ток транзисторного каскада 1 поступает от дополнительной обмотки 24 выходного трансформатора 5 через диод 23.

Процесс переключени  транзисторного каскада 1 происходит следующим образом.

Напр жение с дроссел  9, имеющее пр моугольную форму, подаетс  через резистор 14 и дополнительный транзистор 1.5, открываемый при этом сме .щением через ограничивающий резистор 16, на обмотку 13 дополнительного трансформатора 11. Дополнительный трансформатор 11 перемагничиваетс 

5 в пр мом направлении и задает временной интервал рабочего хода импульсом управлени , формируемым на его обмотке 18. При насьпцении сердечника дополнительного трансформатора 11

0 падает до нул  напр жение на его

обмотке 18 и конденсатор первой RCцепочки реверсирует ток на параллельных входах дополнительных транзисторов 20 и 21, осуществл   их активное переключение. Одновременно обрываетс  первым дополнительным транзистором 20 пр мой базовый ток транзисторного каскада 1, подаваемый от дополнительной обмотки 24 выходного трансформатора 5 через диод 23. Транзисторный

0 каскад 1 отключаетс  и заканчиваетс  рабочий ход. При его отключении конденсатор второй RC-цепочки 22 через открытый второй дополнительный транзистор 21 способствует рассасыванию

5 избыточного зар да в базе транзисторного каскада 1, что обеспечивает улучшение форсировки отключени  и уменьшение динамических потерь мощности в транзисторном каскаде.

При отключении транзисторного каскада 1 мен етс  пол рность напр жени  на дросселе 9 и вместе с этим мен етс  пол рность напр жени  на обмотке 18 дополнительного трансформатора 11. Этим напр жением первый дополнительный транзистор 20 удерживаетс  в закрытом состо нии, второй дополнительный транзистор 21 в открытом состо нии, и поэтому транзистор 1 закрыт, т.е. в работе схемы наступает пауза. Длительность паузы определ етс  временем обратного пер.емегничивани  сердечника дополнительного трансформатора 11, которое осуществл етс  напр жением дроссел  9 по контуру от одного его конца через дополнительный диод 17, часть обмотки 13, резистор 14 к другому концу дроссел  9 (транзистор 15 при этом закрыт напр жением дроссел  9). Перемегничивание сердечника трансформатора 11 в пр мом направлении по контуру с использованием всей обмотки 13 этого трансформатора, а в обратном направлении с использованием части витков обмотки 13 позвол ет уменьшить длительность паузы и вместе с этим увеличить коэффициент заполнени  (глубину модул ции). Коэффициент заполнени  с учетом выбора рабочей точки УПТ узла сравнени  может быть практически расширен до величины 0,65, которую позвол ет реально осуществить силова  часть cxevBii.

Окончание паузы происходит при насыщении сердечника дополнительного трансформатора 11, при этом падает до .нул  напр жение на его обмотке

18и конденсатор первой RC-цепочки

19обеспечивает реверс базовых токов

транзисторов 20 и 21. При этом через вторую 22 и третью 25 RC-цепочки даетс  начальный бросок базового тока транзистора 1 от источника питани  Е, а удержание транзисторов 1,20, 21 в соответствующем состо нии производитс  по указанной цепи положительной обратной св зи.Регулирование осуществл етс  посредством изменени  временного интервала паузы, который зависит от тока подмагничивани  обмотки 10 дополнительного трансформатора 11, задаваемого узлом 12 сравнени , выполненного , например на опорном элементе УПТ и делителе напр жени , при этом

при увеличении тока подмагничивани  увеличиваетс  пауза и, следовательно , коэффициент заполнени  уменьшаетс .

.Временные интервалы выбраны так,

что выходной трансформатор 5 не насыщаетс  в интервале рабочего хода, а работает на линейном участке.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 714588, кл. Н 02 М 3/335, 1977.