Преобразователь постоянного напряжения

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающий генератор, выход которого через управляющий трансформатор и управляемый ключ соединен с входом транзисторов усилителя мощности, к выходу которого через выходной трансформатор подключены выходные выпрямитель и фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при работе на импульсную нагрузку , введены генератор импульсов, для пуска потребителя и блок задержки и формирования импульсов, причем выход генератора импульсов соединен с управляющим входом ключа и через указанный блок задержки и формирования импульсов - с выводом для съема сигнала управления пуском с Ф потребителя. СП о О5 1C

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 02 М 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3470815/24-07 (22) 19.07.82 (46) 23.10.83. Бюл. № 39 (72) А. Е. Хабибулин, Э. О. Борщевский, Т. Г. Мельник и В. Г. Невзоров (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена."

Красного Знамени механический институт (53) 621.314.58 (088.8) (56) 1. Ромаш Э. М, Транзисторные преобразователи в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. «Энергия», 1975, с. 8, рис. 1.5.

2. Вересов Г. П. Смуряков Ю. Л. Стабилизировайные источники питания радиоаппаратуры. «Энергия», 1978, с. 169, рис. 6-31.

„„SU„„1050062 A (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающий генератор, выход которого через управляющий трансформатор и управляемый ключ соединен с входом транзисторов усилителя мощности, к выходу которого через выходной трансформатор подключены выходные выпрямитель и фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при работе на импульсную нагрузку, введены генератор импульсов, для пуска потребителя и блок задержки и формирования импульсов, причем выход генератора импульсов соединен с управляющим входом ключа и через указанный блок задержки и формирования импульсов — с выводом для съема сигнала управления пуском потребителя.

1050062

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания аппаратуры, работающей в импульсном режиме, например лазерные дальномеры; высокочастотные эхо-локаторы и т.п. приборы, у которых длительность рабочих циклов меньше длительности полупериода работы преобразователя.

Известны преобразователи постоянного напряжения, содержащие транзисторный коммутатор, насыщающийся выходной трансформатор, выходной выпрямитель с фильтром (1) .

Недостаток таких преобразователей состоит в возникновении больших импульсов тока транзисторов перед переключением, что создает высокий уровень помех.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является управляемый преобразователь, содержащий задающий генератор, выход которого через управляющий трансформатор и управляемый ключ соединен с входом транзисторов усилителя мощности, на выходе которого через выходной трансформатор включены выходные выпрямитель и фильтр (2).

Недостаток известного преобразователя состоит в том, что во время коммутации тран- 25 зисторов усилителя мощности возникают импульсные помехи, недопустимые для высоковольтных высокочастотных потребителей, работающих в импульсном режиме.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости при работе на импульсную нагрузку.

Цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем задающий генератор, выход которого через управляющий трансформатор и управляемый ключ соединен с входом транзисторов усилителя мощности, к выходу которого через выходной трансформатор подключены выходные выпрямитель и фильтр, введены генератор импульсов для пуска потребителя и блок задержки и формирования импульсов, 4О причем выход генератора импульсов соединен с управляющим входом ключа и через указанный блок задержки и формирования импульсов — с выводом для съема сигнала управления пуском потребителя.

На фиг. 1 показана блок-схема преобра- 45 зователя; на фиг. 2 — диаграммы напряжений. !

Преобразователь постоянного напряжения содержит задающий генератор 1, управляемый ключ 2, управляемый трансформатор 3, усилитель 4 мощности, выходной тран- о сформатор 5, геиератор 6 импульсов для пуска потребителя, блок 7 задержки и формирования импульсов. Выход трансформатора 5 соединен через вторичный блок 8 питания, состоящий из выпрямителя 9, фильтра 10 и стабилизатора 11 напряжения, с входом потребителя 12. Выход генератора

6 соединен с управляющим входом ключа 2 и с запускающим входом потребителя 12 через блок 7 задержки и формирования импульса. Выход генератора 1 через ключ

2 и управляющий трансформатор 3 соединен с входами транзисторов усилителя 4 мощности, а его выход через трансформатор 5 соединен с входом потребителя 12 через вторичный блок 8.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает импульсы напряжения, которые управляют силовыми транзисторами усилителя через открытый ключ 2 и управляющий трансформатор 3. В результате через первичную полуобмотку силового трансформатора 5 протекает ток, коммутируемый одним из силовых транзисторов усилителя 4. Трансформируемые во вторичных обмотках питающие напряжения далее известным образом во вторичном блоке

8 питания выпрямляются, фильтруются, стабилизируются и подаются к потребителю

12. Такой режим работы преобразователя сохраняется до тех пор, пока генератор 6 импульсов пуска потребителя не сформирует сигал запуска. По этому, сигналу запуска, поступающему на управляющий вход ключа

2, осуществляется запрет на изменение состояния силовых транзисторов усилителя 4 в течение рабочего цикла потребителя. Для устранения неопределенности, которая может возникнуть при совпадении во времени фронтов импульсов, вырабатываемых генератором 1 и генератором 6, между генератором 6 и запускающим входом потребителя 12 включен блок 7 задержки и формирования импульса, Таким образом, благодаря указанным связям ключа 2, генератора 6, блока 7 и потребителя 12 осуществляется разделение во времени помех, возникающих в усилителе 4, и импульсов рабочего цикла потребителя 12.

Работа преобразователя видна из диаграмм напряжений, приведенных на фиг. 2, иллюстрирующих процессы, происходящие в описываемой системе. Генератор 1 вырабатывает прямоугольные импульсы 13 напряжения. С выхода генератора 6 на управляющий вход ключа 2 поступают импульсы 14 напряжения. В результате на выходе ключа 2 появляются импульсы 15 и 16, подаваемые на первичную обмотку управляющего трансформатора 3. Импульсы 1? и 18 напряжения управления транзисторами усилителя 4 с вторичной обмотки управляющего трансформатора 3 подаются на вход этих транзисторов. В течение первого полупериода под воздействием управляющих импульсов 17 и 18 один из транзисторов открыт и находится в насыщении, а другой закрыт и находится в режиме отсечки.

В другой полупериод открывается второй транзистор, а первый закрывается. Во вторичной обмотке трансформатора 5 наво1050062

20 фиг.2

ВНИИПИ Заказ. 8448/54 Тираж 687 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4.3 дится ЭДС прямоугольной формы. Вследствие влияния индуктивности рассеяния трансформатора 5 в момент запирания транзисторов происходит выброс напряжения, превышающий удвоенное напряжение питания, что приводит к появлению коротких периодических повторяющихся помех 19 на выходе стабилизатора напряжения 11. Все это происходит без участия генератора 6 запуска.

Благодаря наличию ключа 2 имеется четыре возможных случая положения импульсов 14 напряжения. вырабатываемых генератором 6, относительно импульсов 13 напряжения, вырабатываемых генератором

1. При этом импульсы 14 короче импульсов 13.

Первый случай: когда импульс 14 по, времени совпадает с импульсом 13, происходит переключение транзисторов усилителя

4, импульс 14 осуществляет запуск потребителя 12 с задержкой во времени, созданной блоком 7. Причем продолжИтельность задержки определяется временем затухания помехи 19, а длительность импульса 20 равна времени рабочего цикла потребителя 12.

По окончании импульса 14 произойдет очередное переключение транзисторов усилителя. Однако помеха от этого переключения оказывается вне рабочего цикла потребителя 12, и таким образом не может оказать никакого влияния на его работу, так как до начала следующего рабочего цикла она закончится.

Второй случай: когда импульс 14 по времени не совпадает с импульсом 13, помеха

19 автоматически оказывается вне рабочего цикла потребителя 12, а следовательно, не влияет на его работу.

Третий случай: когда импульс 14 перекрывает задний фронт импульса 1.3 происходит, очередное переключение транзисторов усилителя 4, но поскольку импульс !4 запускает потребитель с задержкой, которая

1О определяется временем затухания помехи

19, то эта помеха оказывается вне рабочего цикла потребителя 12 и не оказывает влияния на его работу. А очередное переключение транзисторов усилителя 4 произойдет только по переднему фронту следующего

15 импульса 13.

Четвертый случай: когда импульс 14 перекрывает передний фронт импульса 15, ключ 2 запрещает переключение транзисторов усилителя 4. Переключение произойдет только по окончании импульса 14 вне рабо о чего цикла потребителя 12.

Таким образом, в любом из возможных вариантов помехи 19, возникающие при ра.боте усилителя 4, не совпадают с рабочими циклами потребителя 12, а следовательно, совершенно не влияют на его работу.

Предлагаемый преобразователь постоянного напряжения отличается от известных тем, что влияние помех, возникающих при переключениях силовых транзисторов инвертора на работу импульсных потребителей полностью исключено.