SU922966A1

SU922966A1 - Преобразователь постоянного напряжения 1

Info

Publication number: SU922966A1
Application number: SU802977088A
Authority: SU
Inventors: Albert A Shvalov
Original assignee: Albert A Shvalov
Priority date: 1980-09-01
Filing date: 1980-09-01
Publication date: 1982-04-23

Description

Изобретение относится к преобразовательной электротехнике и может получить применение во вторичных источниках питания.

Известен преобразователь постоянного тока с инвертированием полярности выходного напряжения [Т].

Известен также преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий последовательно соединенные пер,вый и второй ключи, подсоединенные между входным положительным и общим зажимами устройства, цепочку инвертирования полярности, состоящую из конденсатора, первая обкладка которого подключена к силовому входу второго ключа , а вторая соединена через первый диод в проводящем направлении с общим зажимом, первый фильтр, выход которого подключен к выходному зажиму отрицательной полярности , а вход - к общей точке соединения конденсатора и первого диода через второй диод в проводящем

2

направлении, блок управления скважностью второго ключа. В рассмотренном устройстве первый ключ работает с постоянной скважностью и служит для заряда конденсатора Г 2].

ί Недостатком указанных схем является отсутствие возможности регулирования напряжения прямой полярности.

Цель изобретения - получение регулируемого напряжения прямой полярности путем расширения функций инвертирующего преобразователя постоянного напряжения.

Цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем последовательно соединен-* ные первый и второй ключи, подсоединенные между входным положительным и общим зажимами устройства, цепочку инвертирования полярности, состоящую из конденсатора, первая обкладка которого подключена к силовому входу второго ключа, а вторая соединена через первый диод в проводящем направ

922966

лении с общим зажимом устройства, первый» фильтр, выход которого подключен к выходному зажиму отрицательной полярности , а вход - к общей точке соединения конденсатора и первого диода 5 через второй диод в проводящем направлении, блок управления скважностью первого ключа, второй фильтр, вход которого соединен с силовым выходом первого ключа, третий диод, ю анод которого подключен к силовому выходу первого ключа, а катод - к общей точке соединения силового входа 'второго ключа и конденсатора, логический элемент ИЛИ-НЕ к первому входу 15 которого подключен выход блока управления скважностью второго ключа, ко второму входу - общая точка соединения управляющего входа первого ключа и выхода его блока управления 20 скважностью, а выход логического элемента подключен к управляющему входу второго ключа.

Кроме того, с целью обеспечения надежного пуска, в цепь питания бло- 25 ка управления скважностью второго ключа может быть введена линия задержки.

При этом с целью обеспечения надежности, силовой выход первого клю- зо ча может быть соединен с входом второго фильтра через четвертый диод в проводящем направлении.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на ₃₅: фиг.2 - диаграммы постоянного напряжения,поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) содержит первый и второй ключи 1 и 2, цепочку из конденсатора 3, первого и второго ₄₀диодов 4 и 5, которые совместно с ключом 2 инвертируют полярность входного напряжения. На выходах преобразователя установлены первый и второй фильтры 6 и 7 для сглаживания пульса- ₄₅ций.

Третий и четвертый диоды 8 и 9 обеспечивают развязку силовых цепей выходных напряжений прямой и обратной полярности. ⁵⁰

Блоки управления скважностью ключей 1 и 2 состоят из компараторов 10 и 11. К неинвертирующим входам ‘ этих компараторов подключены источники 12 и 13 опорных напряжений, а их 55 инвертирующие входы соединены с выходными зажимами 14 и 15 прямой и обратной полярности. Положительная полярность входного напряжения прикладывается к зажиму 16. Преобразователь содержит также общий зажим 17 входного и выходных напряжений. Выходы компараторов 10 и 11 подключены ко входам логического элемента ИЛИ-НЕ 18, выход которого подключен к управляющему входу ключа 2. Напряжение питания положительной полярности подается на компаратор 11 через линию задержки 19. К выходным зажимам 14 и 15 подключены нагрузки 20 и 21 относительно общего зажима 17.

Фиг. 2 поясняет работу ключей 1 и

2, где = I - время замкнутого состояния ключа 1, а I ιχ = ί з - время замкнутого состояния ключа 2.

Схема работает следующим образом.

При подключении источника питания к зажимам 16 и 17 напряжения опорного источника 12 вызывает срабатывание компаратора 10 и ключ 1 замыкается. Логический элемент 18 удерживает ключ 2 в разомкнутом состоянии. Ток от источника питания через ключ 1 и диоды 8 и 5 заряжает конденсатор

3. Одновременно на выходе фильтра 6 появляется нарастающее напряжение прямой полярности, которое поступает на инвертирующий вход компаратора 10. При превышении этим напряжением опорного уровня источника 12 на выходе компаратора 10 пропадает сигнал замыкания ключа 1, который размыкается. Одновременно снимается сигнал со второго входа логического элемента 18. Поскольку в этот момент на обоих входах компаратора 11 отсутствуют напряжения, то и на его выходе отсутствует сигнал, воздействующий через логический элемент 18 на ключ 2, поэтому последний замыкается.

Одновременно к неинвертирующему входу компаратора 11 подключается источник 13 опорного напряжения, а на выходе фильтра 7 появляется нарастающее напряжение отрицательной полярности от конденсатора 3 через ключ 2, нагрузку 21 и развязывающие диоды 4 и 5. При превышении этим напряжением величины напряжения опорного источника 13 происходит срабатывание компаратора 11, что изменяет состояние логического элемента 18 и ключ 2 размыкается. По мере разряда накопительных элементов фильтра 6 на нагрузку 20 выходное напряжение прямой полярности снижает922966 А

ся. Когда оно становится ниже уровня опорного источника 12 на величину ги» стерезиса компаратора 10, последний срабатывает, вызывая замыкание ключа 1 , и напряжение на выходе прямой 5 полярности вновь начинает нарастать.

Таким образом, регулированием скважности ключа 1 с помощью блока управления осуществляется стабилизация выходного напряжения прямой по- ¹⁰лярности. Аналогично, регулированием скважности ключа 2 осуществляется стабилизация выходного напряжения отрицательной полярности. Логический элемент ИЛИ-НЕ 18 не допускает замы- *⁵кания ключа 2 при замкнутом ключе 1, что исключает короткое замыкание источника питания через указанные ключи. Поскольку в момент пуска питающее напряжение положительной 20 полярности компаратора 11 появляется раньше отрицательного, то для исключения возможных сбоев в работе устройства в цепь питания указанного компаратора введена линия задержки 25 19. Диод 9 предотвращает разряд конденсаторов фильтра 6 через ключ 2.

Таким образом, введение в преобразователь блока управления скважностью первого ключа и логического элемента 30 ИЛИ-НЕ позволяет кроме регулируемого напряжения обратной полярности получить регулируемое напряжение прямой полярности.

35

Claims

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий последовательно 40 соединенные первый и второй ключи, подсоединенные между входным положительным и' общим зажимами устройства, цепочку инвертирования полярности, состоящую из конденсатора, первая 45 обкладка которого подключена к силовому входу второго ключа, а вторая

соединена через первый диод в проводящем направлении с общим зажимом, первый фильтр, выход которого подключен .к выходному зажиму отрицательной полярности, а вход - к общей точке соединения конденсатора и первого диода через второй диод в проводящем направлении, блок управления скважностью второго ключа, отличающийс я тем, что, с целью получения ре-~ гулируемого напряжения прямой полярности,, в него введены блок управления скважностью первого ключа, второй фильтр, вход которого соединен с силовым выходом первого ключа, третий диод, анод которого подключен к силовому выходу первого ключа, а катод к общей точке соединения силового входа второго ключа и конденсатора, логический элемент ИЛИ-НЕ, к первому входу которого подключен выход блока управления скважностью второго ключа, ко второму входу - общая точка соединения управляющего входа первого ключа и выхода его блока управления скважностью, а выход логического элемента подключен к управляющему входу второго ключа.
2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежного пуска, введена линия задержки по цепи питания блока управления скважностью второго ключа.
3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности,силовой выход первого ключа соединен с входом второго фильтра через четвертый диод в проводящем направлении.