Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока

 

Изобретение OTHOCHICH к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания. Цель - повьгаение устойчивости функционирования , качества стабилизации и КПД, а также расширение динамического диапазона регулирования выходного напряжения . Устройство содержит широтно-импульсный модулятор, импульсный усилитель , силовой инвертирующий каскад, трансформатор тока последовательный резонансный, LC-контур, выходной трансформатор , силовой выпрямитель, силовой фильтр, вспомогательные выпрямители , вспомогательные фильтры, разделительные диоды, сервисный блок питания , узел отбора энергии от резонансного LC-конгура, узел обратной связи п переменному напряжению. Использование узла обратной связи с трансформаторной развязкой и модулятора с двумя интеграторами позволяет осуществить подавление пульсаций питания на выходе силового инвертирующего каскада , формирующего разнополярные прямоугольные импульсы с паузой на нуле. При этом обеспечивается полное гальваническое разделение силовой и ин формационной земли. Подавление пульсаций питания дает возможность получить высокую стабильность выходного напряжения при меньшем коэффициенте усиления в цепи обратной связи по постоянному напряжению. Это предопределяет повыиенную устойчивость функционирования устройства при глубоком регулировании выходного напряжения. Построение силового инвертирующего каскада по четырехтранзисторной полумостовой схеме, введение пропорционального токового управления транзисторами посредством транзистора тока и использование на выходе силового каскада последовательного резонансного LC-контура способствует повышению экономичности преобразователя за счет снижения динамических и статических потерь в транзисторах и выходном трансформаторе . 10 нл. S IE О 4ь 05 О 1C

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,Я0„„64 27 (gg)g H 02 Р1 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

IlPH ГКНТ СССР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 44 16200/07 (22) 29.02.88 (46) 30.04.91. Вюл. Р 16 (71) Специально конструкторско-технологическое бюро с опытн«м производством Иинского радиотехнического института (72) Е.С.Мытпик, В.В,Попов, В.Э.Пацевич, С.Л.Иойсейчук и ВЛ.Горбачев (53) 621.316.722 ° 1 (088.8) (56) Патент СПА Р 4 150424, кл,363-26, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 105006 1, кл . Н 02 И 3/335, 1982. (54) СТАБИЛИЗИРУЮ! 5Ф ПРГОБРАЗОВАТГЛЬ

НАПРЯЖНПЯ ПОСТОЯННОГО ТОИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания, Цель— повышение устойчивости функционирования, качества стабилизации и КПД, а также рас1ш1рение динамического диапазона регулирования выходного напряжения. Устройство содержит широтно-импульсный модулятор, импульсный усилитель, силовой инвертирующнй каскад, трансформатор тока последовательный резонансный, LC-контур, выходной трансформатор, силовой выпрямитель, силовой фильтр, вспомогательные выпрямители, вспомогательные фильтры, разделительные диоды, сервисный блок пиИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания радиоэлектронной аппара гуры.

2 тания, узел отбора энергии от резонансного ".-контура, узел обратной связи п переменному напряжению. Использование узла обратной связи с трансформаторной развязкой и модулятора с двумя интеграторами позволяет ос цествить подавление пульсаций питания на выходе силового инвертирующего каскада, формирующего разнополярные прямоугольные импульсы с паузой на нуле.

При этом обеспечивается полное галь— ваническое разделение силовой и ин формационной зем и. Подавление пульса ций питания дает возможность получить высокую стабильность выходного напряжения при меньшем коэффициенте усиления в цепи обратной связи по постоянному напряжению. Это предопределяет повышенную устойчивость функционирования устройства при глубоком регулировании выходного напряжения. Построение силового инвертируюцего каскада по четырехтранэисторной полумостовой схеме, введение пропорционального токового управления транзисторами посредством транзистора тока и использование на выходе силового каскада последовательного резонансного LC-контура способствует повышению экономичности преобразователя за счет снижения динамических и статических потерь в транзисторах и выходном трансформаторе. 10 нл.

Цель изобретения - повышение устойчивости функционирования, качества стабилизации и IGJÄ, а также расширения динамического диапазона регулирования выходного напряжения.

Па фиг. 1 представлена общая функциональная схема описываемого стабилизирующего преобразователя напряжения постоянного тока; на фиг.2 — 5 соответственно принципиалью ные электрические схемы используемых составных узлов, в частности широтно-импульсного модулятора, импульсного усилителя, силового инвертирующего каскада и сервисного блока питания; на Фиг. 6-10 — временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие работу устройства.

Стабилизирующий преобразователь (Аиг. 1) содержит широтно-импульсный модулятор 1 с выводами 2-12, импульсный усилитель 13 с выводами 14-31, силовой инвертпрующий каскад 32 с выводами 33-44, трансформатор 45 тока, блок 46 отсекающих диодов, последовательный резонансный LC-контур 47 с дросселем 48 и конденсаторами 49, 50,выходной трансАорматор 51 с первичной обмо гкой 52, силовой вторичной обмоткой 53 и вспомогательными вторичными обмотками 54-56, силовой выпрямитель 57, силовой фильтр 58, вспомогательные выпрямители 59-6 1, вспомогательные Аильтры 62-64, разделительные диоды 65-67, сервисный блок 68 питания с выводами 69-75, узел 76 отбора энергии от резонансного LÑ-контура с диодами 77,78 и дросселем 79, узел 80 обратной связи по переменному току с развязывающим транзистором 81, имеющим первичную обмотку 82 и вторичную обмотку 83, диодами 84-87. конденсаторами 00-91 и регистрами 92-95. На функциональной схеме устройства отмечены также первичный источник 96 питания с двумя разнополярными и общим полюсами, образованными выходным конденсаторным делителем напряжения, и нагрузка 97, В состав широтно-импульсного модулятора 1 входят инвертирующие усилители 98, 99 (Аиг. 2), сумматоры 100, 101, интеграторы 102, 103, компараторы 104, 105„ генератор 106 основных импульсов, элемент 107 НЕ, КБ"фильтры 108, 109. элементы И 110.

111.

Импульсный усилитель 13 состоит из согласующего трансформатора 112 (фиг. 3) с первичной обмоткой 113 и вторичными обмотками 114-117 и уси1 лительных каналов 118-121, каждый из

1646027 которых выполнен с диодом 122, интегрирующих RC-звеном 123, элементом 124

И-НГ, ненасьпценным ключом t 25. диода5 ми 126 127 и вспомогательным источниФ ком 128 питания. 1<аналы 119, 120, в отличие от каналов 118, 121, имеют еще элемент НГ, выключенный после диода

122.

Силовой инвертирующий каскад 32 включает в себя транзисторы 129-132 (фиг. 4), конденсаторы 133, 134 и диоды 135-130.

Сервисный блок 60 питания выполнен с использованием сетевого трансформатора 139 (Аиг. 5), выпрямительных блоков 140, 14 1, конденсаторов 142-144, диодов 145-147, стабилизаторов 148150 напряжения и конденсаторов 15120 153.

Питающий вход (выводы 41, 42, 44) силового инвертирующего каскада 32 соединен с выводами для подключения первичного источника 96 питания, 25 а управляющие входы (выводы 33-40) с выходами импульсного усилителя (выводами 18, 19, 22, 23, 26 и 27;

30 и 31). Выходной трансформатор 51, силовые выпрямитель 57 и фильтр 58 включены последовательно. Выход

Аильтра 58 соединен с выводами для подключения нагрузки 97. Первый сигнальный вход (выводы 4, 9) 0IHpoTHo» импульсного модулятора 1 соединен с цепью обратной связи по постоянному

35 напряжению, в частности с выходом вспомогательного выпрямителя 63.

Па фиг. i, 2 отображена также возможность снятия сигнала обратной связи

40 с выводов для подключения нагрузки

97 (в этом случае в модуляторе 1 используются входные выводы 3, 4). Второй (выводы 10, 9) и третий (выводы

8, 9) сигнальные входы широтно-им45 пульсного модулятора 1 соединены с выходами (с выводами резисторов 92, 93) узла 00 обратной связи, а выход (выводы 11, 12) — с основным входом (с выводами 14, 15) импульсного усилителя 13. Последовательный резонансный !.С-контур 47 включен через первичную обмотку трансАорматора 45 тока, между выходом (выводами 43. 44) силового инвертирующего каскада 32 и первичной обмоткой 52 выходного трансформатора 51, Вход (первичная обмотка 02 развязывающего трансформатора 81) узла 80 обратной связи подключен к выходу (выводом 43, 44) 5

164 силового н гертируюшего каскада 32.

Дроссель 79 узла 76 отбора энергии от резонансного LÑ-контура одним из выводов соединен с объединенными обкладками конденсаторов 49, 50 резонансного LC-контура 47, а другим выводом через диоды 77, 78 подключен к питаюшему входу (выводам 4 1,42) силового инвертируюшего каскада 32 °

Вторичные обмотки трансформатора

45 тока через блок 46 отсекающих диодов соединены с дополнительными входами (выводами 16. 17, 19 — 21, 23-25 ° 27-29, 31) импульсного усилителя 13. К вспомогательным вторичным обмоткам 54-56 подключены последовательно вспомогательные выпрямители 59-61 и фильтры 62-64, Входы самоподхвата (выводы 69-72) сервисного блока 68 питания через разделительные диоды 65-67 соединены с выходами вспомогательных фильтров

62-64, а выходы (выводы 72-75) с питающими входами (выводами 5-7,9) широтно-импульсного модулятора 1, В широтно-импульсном модуляторе

1 выход инвертирующего усилителя

98 соединен со входом инвертирующего усилителя 99 н первым входом сумматора 100. Вход интегратора 102 подключен к выходу сумматора 100, а выход — к инвертирующему входу компаратора 104, Вьмод инвертирующего усилителя 99 через сумматор 101 подключен ко входу интегратора 103, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора 105. R-входы RS-триггеров 108, 109 соединены с выходами соответственно компараторов 104, 105, а выходы — с одним из входов соответственно элементов

110, 111 И. Выход генератора 106 тактовых импульсов подключен к другому входу элемента 111 И и через элемент 107 ИŠ— к счетному входу

RS-триггера 108 и другому входу элемента 110 И.

В импульсном усилителе 13 к каждой из вторичных обмоток 114-117 согласующего трансформатора 112 через диод 122 подключен вход интегрирующего КС-звена 1?3, (В каналах 119, 120 между диодом 122 и RC-звеном

123 имеется еще, как уже отмечалось, элемент НЕ) .

1 I

Вход и выход интегрируюшегo

RC-звена 123 через элемент 124 И-HE соединены с сигнальным входом ненасы6027

4С

4с

55 щенного ключа 125, питающий вход которого через диоды 126, 127 подключен к разнопопярным полюсам вспомогательного источника 128 питания.

В силовом инвертирующем каскаде

32, построенном по четырехтранзисторной полумостовой схеме, диоды 135 и 136 включены антипараллельно парам эмиттер-коллекторньм переходов соответственно транзисторов 129, 130, 131 и 132, диоды 137, 138 — разнонаправленно между объединенными силовыми выводами указанных пар и объединенными обкладками конденсаторов

133, 134 °

В сервисном блоке 68 питания к вто-рнчньгм обмоткам сетевого транзистора 139 подключены випрямительнь е блокк 140. 141, на выход которых установлены конденсаторы 142-144. С выходами выпрямительных блоков 140, 141 через диоды 145-147 соединены входы стабилизаторов 148-150, выходы которых зашунтированы конденсаторами 151-153.

Устройство работает следующим образом. Иа выводы 2, 9 модулятора 1 подается управляющее напряжение U ttp положительной полярности (фиг, ба) .

При этом на вход интегратора 102 поступает отрицательное напряжение, а на вход интегратора 103 — папожитель-. ное напряжение (коэффициент усиления инвертирующего усилителя 99 равен единице). Иапряжение Upped на выходе интегратора 102 начинает линейно нарастать (фиг. 6б), а напряжение

U,p3 на выходе интегратора 103 — линейно убывать (фиг, б,в). С приходом положительного фронта тактового импульса от генератора 106 на счетный

С-вход RS- триггера 108 последний переводится в состояние логической единицы (фиг, б,г) и через логический элемент 110И импульсный усилитель 13 коммутирует транзисторы 129-132 силового инвертирующего каскада 32 таким образом, что на выходе узла 80 обратI ной связи появляется импульс U- оьО ложительной полярности (фиг. 6, з), ко орый поступает в сумматор 100 модулятора 1 и начинает разряжать конденсатор интегратора 102.

При достижении напряжением U p нулевого уровня срабатывает компаратор 104 и импульсом U

Если время заряда конденсатора, например 102 бужет меньше времени разряда (фиг. 7,в,г): система окажется неустойчивой. Возникающая ошибка gt, вызывающая изменение времени заряда конденсатора интеграто55 дующий полутакт генератор 106 по счетному С-входу переводит RS-триггер 109 в состояние логической единицы (фиг. 6,д) и уже на интегратор 103 5 через сумматор 101 приходит сигнал

Бе с выхода узла 80 обратной связи, только отрицательной полярности (фиг. 6,и). Этот сигнал формируется путем коммутации транзисторов 129132 силового инвертирующего каскада

32, обеспечивающей прохождение отрицательной полуволны напряжения. В момент, когда напряжение U<>> становится равным нулю, компаратор 105 срабаты- 5 вает и имнульсом U< g (фиг. 6,ж) переводит RS- триггер 109 по R-входу в состояние логического нуля импульс на выходе силового инвертирующего каскада 32 прекращается. В следующем полутакте повторяется все снаачала.

Применение в модуляторе 1 двух интеграторов, двух компараторов, независимое управление двумя полутактами обеспечивают полное использование 25 преобразователя по постоянной частоте преобразования. При наличии одного интегратора максимальная ширина импульса не может быть шире 1/4 периода, тогда как в описываемом устройстве она равна 1/2 периода. Это связано с тем, что при постоянной тактОвой частоте данная система абсолютно устойчива и устраняет возникающие ошибки (задержки срабатывания компаратора, триггера, помехи

35 при изменении питающего напряжения), которые приводят к изменению времени выключения RS-триггера. На фиг.7 показано, как модулятор 1 устраняет возникающую ошибку применительно к интегратору 102. На фиг. 7,а ошибки нет. На фиг. б,б возникшее возмущение увеличило время разряда конденсатора интегратора 102 на величину

При этом в следующем такте конденсатор недозарядится Hp. величину

hU так как зарядное напряжение ие изменилось, и разрядится за время, меньшее на Qt. Далее к приходу очередного тактового импульса проиэой-50 дет полный заряд конденсатора до прежней величины. ра на величину 5U (фиг. 7,г), привожит к более быстрому разряду конденсатора на величину Qt, что в свою очередь обуславливает резкое увеличение напряжения на выходе интегратора.

К приходу следующего тактового импульса он не успеет разрядится., будет иметь место пропуск такта и далее несколько тактов, Поэтому в устройствах, где используется один интегратор, использование его более чем íà i/4 периода невозможно, т.к. он должен дважды за период разрядиться и дважды зарядиться, т.е. пройти четыре цикла эа период.

1!аличие в устройстве узла 80 обратной связи по переменному напряжению позволяет повысить устойчивость системы. Последовательность импульсов Б прямоугольной формы (фиг.8,а, поступает с выхода силового инвертирующего каскада 32 на первичную обмотку 82 трансформатора 8 1. Коэфl фициент трансформации трансформатора 81 выбирается таким образом, чтобы величина амплитуды напряжения на вторичной обмотке 83 была несколько вольт. Это напряжение выпрямляется диодами 86, 87 и фильтруется конденсаторами 88, 89. По своей функции образованные выпрямители близки к пиковым детекторам. При этом в случае равных амплитуд положительной и отрицательной полуволн У напряжения на конденсаторах 88, 89 будут равны и противоположны по знаку, а разность напряжений между средним выводом вторичной обмотки 83 и средней точкой делителя, образованного конденсаторами 90, 91 и резисторами 94, 95. будет равна нулю, Однако в результате регулирования (изменения напряжения U JJ ) из-за разной величины времени рассасывания транзисторов 129132 силового инвертирующего каскада

32 или утечки, возникающей в конденсаторном делителе первичного источника

96 питания, создающего среднюю точку питания, возможно уменьшение амплитуды одного и увеличения амплитуды противоположного импульса на выходе каскада

32 (фиг. З,б). При этом, если обратная связь будет поступать в модулятор 1 через диоды 84, 85 и иметь общую точку со средним выводом вторичной обмотки 83, такая обратная связь окажется положи тельной. !

Предположим, что уменьшилась амплитуда положительного импульса U, 1646037

Сигнал Н««,относительно средней точки искусственного делителя, образованного конденсаторами 90, 9 1 и резисторами 94,95 узла 80 обратной связи, будет иметь вид, приведенный на фиг, 8,в. В этом с««учае положительная полуволна будет как-бы иметь подставку б$, что выйдет I си«i .ал аоратнои связи и приведет к быстрейшей разрядке конденсатора интегратора, Следовательно, разбаланс будет сразу же устранен, форма восстановлена.

Система становится саморегулируемой, которая как-бы имеет дополнительную отрицательную обратную связь, Она

При этом модулятор 1, стараясь сохранить постоян««ую глощадь выходного импульса, увеличит длитспьность импульса. При этом амплитуда от„.; «цать -5 ного и пул У32 на Боде с лов инвертирующего каскада 32 увеличится (перезаряд конденсаторов конденсаторного делителя в первичном источнике 96 питания). Иодулятор 1 I«i«o««I 10 уменьшит длительность импульса и тем самым еще более увеличит искажение (разбаланс). Следовательно положительный импульс И расширяется до полного меандра, а отрицательный импульс )5 сужается до минимума. Происходит полный перекос в конденсаторном делителе, и каскад может выйти из o троя °

Чтобы этого не случилось, общую точк: сигнала обрат «о««связи ««еобхс«д««мо брать относительно средней точки, образованной конденсаторным делителем совместно с резистивнь«м делителем.

В этом случае средняя точка будет иметь потенциал информационной земли 25 модулятора 1, а средний вывод вторичной обмотки 83 трансформатора 8 1 будет менять свой поте««циам в зависимости от амплитуды импульсов на выходе силового «.нвертирующего каска- 30 да 32. На фиг. 8,6 показана форма

Б при изменении ширины импульсов.

Если импульс положительно««полярис«сти имеет большую длительность, то его амплитуда «IH годдержания постоянной площади долж««а стать меньше, ««ри этом конденсатор делителя первичного источника 96 питания перезарядится и напряжение положительной голуволны, от которой потребляется

40 больше энергии, окажется меньше, а у отрицательной полу««олны — больше. поддерживает ширину импульсов обеих полуволн Н >< равной друг другу с точностью,. обеспечиваемой конденсаторным н реэистивным делителями обра oaai«i«i«ми конденсаторами 9С«, 91 и резисторами 94, 95. При этом обратная связь существует на всем протяжении времени действия импульсов.

Применяемая в устройстве обратная связь позволяет значительно снизить низкочастотную пульсацию от первичного источника 96 питания на выходе силового инвертирующего каскада 32.

0«««нбка;«итания (пульсации) отрабатьвается в том же такте, в котором она возникла, при этом после каскада

32 пулt-са«в«я напряжения питания Ос» лабляется в несколько сотен раз.

Коэффициент подавления зависит от соотношения тактовой частоты, частоты пульсаций и времени выключения транзисторов 129-132, На выходе силового инвертирующего каскада 32 установлен последовательный резонансный LC-контур 47. !

Наличие данного контура обеспечивает выделение первой гармоники из сигнала, имеющегося на выходе каскада 32. Это позволяет снизить динамические потери в момент переключения си;«овых транзисторов 129-132, т.к. ток через них при ширине импульсов, близкой к меандру, будет иметь величину, близкую к нулю. Кроме того, резистивный 1.С-контур 47 позволяет получить высокую симметрию напряжения, поступающего на вход трансформатора 51 что исключает эамагничивание сердечника и «1овышает КПД как трансформатора 51, так и силсвого инвертирующего каскада 32, Работа с синусоидльнь«м выходным напряжением облегчает работу силового выпрямителя

57 и снижает габариты силового фильтра

58, « оскольку при изменении скважности (при регулировании выходного напряжения) на выходе трансформатора 51 будет изменяться амплитуда синусоидального сигнала, а не скважность импульсов, Наличие трансформатора 45 тока позволяет осуществить пропорциональное токозое управление транзисторами 129132 силового инвертирующего каскада

32. Напряжения с соответствующих вторичных обмоток трансформатора 45 тока через соответств «ющие отсекающие гиодь« блока 46 поступает в цепи питания канадов 118-121 импульсного усилителя

1646027

13 и обеспечивает по закону полусинусоиды изменение напряжения питания и соответственно тока в базах транзисторов 129-132. На фиг. 9,а приведена ю форма тока i « » потребляемого от силового инвертирующего каскада 32; на фиг. 9,б — форма напряжения U з на выходе последнего; на фиг . 9 . в, г, д — Формы соответственно базового . 10 тока ig напряжение Ug> на переходе база-эмиттер, напряжение П на переходе коллектор-эмиттер транзисторов

129-132.

В процессе Функционирования сило- 15 вого инвертирующего каскада 32 под действием управляющих сигналов U+<

3(22 "2 43(2 -27)» 4З(ЯО- R)

10, а-r) с выводов 18 и 19, 22 и 23, 20

26 и 27, 30 и 31 импульсного усилителя 13 положительная полуволна напряжения Ц (Фиг. 10,д) формируется транзисторами 129, 130, а отрицательная — транзисторами 131, 132, При открытии транзистора 129 (транзистор 130 открыт, транзисторы 131, t32 закрыты) напряжение питания +Е поступает на выходные выводи 43, 44.

По окончании импульса U<>(> | )

30 транзистор 129 закрывается, транзистор 130 остается открытым, транзистор 131 открывается, а транзистор 132 остается закрытым. Если нагрузка носит индуктивный характер, ток в индуктивности будет замыкаться через открытый транзистор 130 и диод

137, напряжение на закрытом транзисторе 129 не превышает Е. В сле- 40 дующем такте закрывается транзистор

130 и открывается транзистор 132 (транзистор 129 закрыт, транзистор

131 открыт). Напряжение питания — F. поступает на выходные выводы 43, 44, 45

Далее транзистор 132 закрывается, а транзистор 130 открывается. В этом случае ток в индуктивности замыкается через транзистор 131 и диод 138.

Конденсаторы 133, 134 служат для Аор50 мирования средней точки. Силовой инвертирунн и каскад 32 обеспечивает напряжение на любом из закрытых транзисторов схемы не более Е. При этом имеет место повышенный КПД

55 за счет снижения мощности при переключении в два раза при работе на нагрузку любого характера. Используя пропорциональное токовое управление, можно снизить остаточные напряжения на транзисторах t29-132.

Для обеспечения надежной работы стабилизирующего преобразователя напряжения при обрыве нагрузки имеется узел 76 отбора энергий от резонансного ЕС-контура 47. Разгружен- ньш контур 47 нагружается через диоды 77,78 на силовой инвертирующий каскад 32, при этом практически прекращается потребление энергии от подвижного источника 96 питания, которая расходуется только на восполнение потерь в преобразователе.

Выбором величины индуктивности дросселя 79, служащего для обеспечения неискаженной формы выходного синусоидального напряжения при включении диодов 77»78 можно регулировать амплитуду синусоидального сигнала, при которой наступает отбор энергии из

LC-контура 47 в каскад 32. При коротном замыкании последний нагружается на дроссель 48 LC-контура 47, При этом силовой инвертирующий каскад 32 обеспечивает работу с высоким КПД на индуктивную нагрузку за счет рекуперации энергии через транзисторы 130, 131. Кроме того, для повышения КПД устройства используются вспомогательные вторичные обмотки

54-56 трансформатора 51 со вспомогательными выпрямителями 59-61 и фильтрами 62-64, которые выполняют функции источников питания модулятора 1. Начальное питание модулятора

1 обеспечивается с помощью сервисного блока 68 питания, затем по достижении на выходе силового инвертирующего каскада 32 напряжения, достаточного для питания элементов модулятора 1, потребление от блока 68 прекращается. При этом сам силовой инвертирующий каскад 32 обеспечивает модулятор 1 требуемой энергией. Перехват питания осуществляется с помощью разделительных диодов 65-67.

Вспомогательные выпрямитель 60 и Фильтр 63 используются, как уже отмечалось, для реализации обратной связи по постоянному напряжению.

Изменение напряжения обратной связи приводит к изменению ширины выходного импульса модулятора 1 и тем самым компенсирует ошибку, Ф о р и ул а и з о б р е т е ни я

Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока, содержа1646027! ч щий выполненный с первым и вторым транзисторами силовой инвертирующнй каскад, питающий вход которого соединен с выводами для подключения первич5 ного источника питания, а первый и второй управляющие входы — с первым и вторым выходами импульсного усилителя, последовательно включенные выходной трансформатор, силовые выпрямитель и фильтр, выход которого соединен с выводами для подключения нагрузки, узел обратной связи, широтно-импульсный модулятор, соединенный первым сигнальным входом с цепью обратной связи по постоянному напряжению, выходом - co входом импульсного усилителя и включающий в себя первый интегратор, вход которого подключен к выходу первого сумматора, 20 а выхор — к инвертнрующему входу первого компаратора, первый RS-триггер, R-вход которого соединен с выходом первого компаратора, два элемента И, первый иэ которых одним 25 иэ входов подключен к выходу первого

RS-триг r ер à, r енератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повьа ения устойчивости функционирования, качества 30 стабилизации и ИПД, а также расширения динамического диапазона регулирования выходного напряжения, в него введены последовательный резонансный

LC-контур с дросселем и двумя конденсаторами и узел отбора энергии от ре35 зонансного 1.С-контура, состоящий иэ двух диодов и дросселя, широтноимпульсный модулятор снабжен вторыми сумматором „ни тегра Top ox, компара то- 40 ром и RS-триггером, двумя инвертирующнми усилителями, элементом HF. вторым и третьим сигнальными входами, а импульсный усилитель — третьим и четвертым выходамн, узел обратной связи выполнен с раэвязывающим трансформатором, четырьмя диодами, четырьмя конденсаторами и четырьмя резисторами и соединен выходами со вторым и третьим сигнальными входами широтно-импульсного модулятора, а в силовой инвертирующий каскад, снабженный третьим и четвертым управляющими входами, введены третий и четвертый транзисторы, четыре диода и два конденсатора, причем последовательный резонансный 1.С-контур включен в цепь между выходом силового инвертирующего каскада и первичной обмоткой выходного трансформатора, дроссепь узла отбора энергии от резонансного

ЬС-контура одним и з выводов с оеди не н, с объединенными обкладками конденсаторов резонансного LC-контура, а дру гим выводом через диоды данного функционального узла подключен к питающему входу силового инвертирующего каскада, в широтно-импульсном модуляторе вход первого инвертирующего усилителя использован в качестве первого сигнального входа данного функционального узла, а выход соединен со входом второго инвертирующего усилителя и первым входом первого сумматора, выход второго инвертирующего усилителя через второй сумматор подключен ко входу второго интегратора, выход которого соединен с инвертирующим входом второго компаратора, R-вход второго RS-триггера соединен с выходом второго компаратора, в выход — с одним из входов второго элемента И, выход генератора тактовых импульсов подключен к ! другому входу второго элемента И и через элемент HF — к счетному входу первого КЯ-триггера и другому входу первого элемента И, а в качестве второго и третьего сигнальных входов данного функционального узла использованы вторые входы сумматоров, в силовом инвертирующем каскаде, I построенном по четырехтранзисторной полумостовой схеме и соединенном третьим и четвертым управляющими входами соответственно с третьим и четвертым выходами импульсного усилителя, первый и второй диоды включены антипараллельно соответствующим парам эмиттер-коллекторных переходов транзисторов, третий и четвертый диоды - разнонаправленно между объединенными силовыми выводами указанных пар и объединенными обкладками конденсаторов, базовые цепи транзисторов использованы в качестве управляющих входов данного функционального узла, обкладки конденсаторов — в качестве двух разнополярных и общего выводов питающего входа, а нагрузочная диагональ полумоста - в качестве выхода, в узле обратной связи первичная обмотка развязывающего трансформатора подключена к выходу силового инвертирующего каскада, первая пара разнонаправленных диодов включена между крайними выводами

1Ь

1>

1646027 вторичной обмотки и первыми выводами первого и второго резисторов, вторая пара — между теми же выводами вторичной обмотки и первыми выводами третьего и четвертого резисторов, первыми обкладками первого и второго, третьего и четвертого конденсаторов, вторые обкладки первого и второго конденсаторов соединены со средним выводом вторичной обмот-ки, вторые выводы всех резисторов, третьего и четвертого конденсаторов

5 объединены друг с другом, а в качестве выходов данного функционального узла использованы выводы первого и второго резисторов.

1646027

1l — 10

12

119

1гO

124

Фиг 3 фиг.4

1646027

71

72

Цупр а

Qroz

8 Ыоз

8 Usa

8 Omu

О

Е О<о о ж Наь

3 480 у/ 80

1646027

Uxor

И

Х

Elruz

0102

9102

1646027

C>q

Ь Us а

Us3 (m- 6)

0 б (/юз (г- 3), В

Уц (И-Л) г а (ЗО-Я

Р фиГ 10

Составитель Л. Морозов

Техред Л.Олийнык Корректор Н. Король

Редактор Е. Зубиетова

Заказ 1554

Тираж 396

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101