Стабилизирующий преобразователь

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения стабилизации трех выходных напряжений. Стабилизированный преобразователь содержит мостовой усилитель мощности на транзисторах 1-4, входные делители напряжения на конденсаторах 9-11 и силовые трансформаторы 7, 12, 13„ Коммутация транзисторов 1, 3 осуществляется через широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 16, с помощью которого ста

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сОциАлистичесних

РЕСГЪБЛИН

„„SU„„1653096 (1) H 02 И 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4707019/07 (22) 19. 06. 89 (46) 30.05.9-1. Бюл. У 20 (72) В.А. Белов (53) 621,314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 5844 15, кл. Н 02 И 7/537, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1418875, кл. Н 02 И 7/5375, 1988, (54) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРКОБРАЗОВАТЕЖ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис2 пользовано в системах электропитания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечениястабилнзации трех выходных напряжений.

Стабилизированный преобразователь содержит мостовой усилитель мощности на транзисторах 1-4, входные делители напряжения на конденсаторах 9-11 и силовые трансформаторы 7, 12, 13„ Коммутация транзисторов 1 3 осуществляется через широтно-импульсный модулятор (1ДИМ) 16, с помощью которого ста1653096 билизируется напряжение на втором выходе устройства. Коммутация транзисторов 2, 4 осуществляется аналогично через ШИК 22, с помощью которого стабилизируется напряжение на третьем выходе устройства. С помощью IIIHN 19 стабилизируется напряжение на первом

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания устройств автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения стабилизации трех выходных напряжений.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы. 25

Стабилизирующий преобразователь содержит мостовой усилитель мощности на транзисторах 1-4, вход которого подключен к входным клеммам 5 и 6, а в диагональ подключена первичная обмотка первого силового трансформатора 7, вторичная обмотка которого является первым выходом устройства„

Параллельно входным кламмам подсоединены также емкостные делители на конденсаторах 8,9 и 10,11„ Иежду средней точкой каждого емкостного делителя. и соответствующей стойкой мостового усилителя мощности включены первичные обмотки второго силового трансфор" матора 12 и третьего силового транс10 форматора 13, вторичные обмотки кото-. рых соединены с вторым и третьим выходами устройства.

Задающий генератор 15 через генератор 15 пилообразного напряжения, первый широтно-импульсный моцулятор

16 и предварительные усилители 17 и

18 подсоединен к базам транзисторов

1 и 3 мостового усилителя мощности.

Второй вход первого широтно-импульс50 ного модулятора подключен к второму выходу инвертора.

Выход генератора 15 пилообразного напряжения подсоединен также к первому входу второго широтно-импульсного модулятора 19, второй вход которого подключен к первому выходу инвертора, а выход через формирователь 20 имвыходе путем сдвига по фазе коммутации транзисторов 2, 4 относительно 1,3.

Таким образом, в устройстве осуществ ляется стабилизация трех напряжений, что расширяет его функциональные возможности. 2 ил. пульсов, второй генератор 21 пилообразного напряжения, третий широтноимпульсный модулятор 22 и предварительные усилители 23 и 24 — к базам транзисторов 2 и 4 мостового усилителя мощности„.

На временных диаграммах позицией

25 обозначеHbI выходные импульсы задающего генератора 14, 26 — выходное напряжение первого генератора 15 пилообразного напряжения, 27 — импульсы на выходе первого широтно-импульсного модулятора 16, 28 — импульсы на выходе второго широтно-импульсного модулятора 19, 29 — импульсы на выходе формирователя 20 импульсов, 30 — напряжение на выходе второго генератора

21 пилообразного напряжения, 31 — импульсы на выходе третьего широтно-импульсного модулятора 22, 32 — напряжение на втором выходе инвертора, 33 напряжение на третьем выходе инвертора, 34 — напряжение на первом выходе инввртора.

Инвертор работает следующим образом.

Задающий генератор 14 формирует на своем выходе импульсы большой скважности (диаграмма 25), которые запускают генератор 15 пилообразного напряжения, с выхода которого пилообразное напряжение (диаграмма 26) поступает на первый вход широтно-импульсного модулятора 16. На второй вход широтно-импульсного модулятора 16 поступает переменное напряжение с второго выхода инвертора. В широтно-импульсном модуляторе 16 переменное напряжение с второго выхода инвертора преобразуется в сигнал постоянного уровня, изображенный верхней пунктирной линией на диаграмме 26, в момент равенства которого с пилообразным напряжением формируются импульсы (диаграмма 27)„ Импульсы сравнения в широтно-импульсном модуляторе 16

1653096

6 д,агр;aгме 30. В момен г i .pàâí| íêÿ сиг-! нала постоянного уровня и пилообраз-, ного напряжения формируется прямоуголь-!

3 ный импульс (диаграмма i) . Импульсы

5 сравнения в широтно-импульс oN модуь- ляторе 2 распределяются по каналам (полупериодач) и с фазами 0 и 180 через предварительные усилители 23 и 24 управляют работой транзисторами

2 и 4 усилителя мощности. Стабилизация напряжения на третьем выходе устройства осуществляется аналогично стабилизации напряжения на втором выходе.

Транзисторы 1, 3 и "., 4 усилителя мощнс сти работает автономно, обеспео чивая стабилизацию напряжения на втором и третьем выходах, но со сдвигом о по фазе, который задается широт .оа- 20 импульсным модулятором 19. Ток через т- первичную обмотку силового трансфорт- ;..-.тора 7 протекает в момент одновреь- меннох о открытия транзисторов 1, 4 а- или 2, 3. Путем регулирования фазового т 25 сдвига между управляющими импульсами, изображенными на диаграмме 27 и 31, осуществляется стабилизация напряжеа- ния на первом выходе инвертора. Предпололжм, напряжение на первом выходе устройства увеличилось. При этом уве5 лижвается сигнал постоянного уровня, формируемьп в широтно-импульсном мос- дуляторе 19, и уве!шчивается фазовый сдвиг между управляющими импульсами на выходах НИЛ 16 и 19. Бремя одно35 я временного открытия транзисторов 1, 4 и 2, 3 уменьшается, что приводит к снижению величины выходного напряжения.

Таким образом, в устройстве осущея ствляется стабилизация трех напряжен.-;и, что расширяет его функциональные возможности„ распределяются по каналам (полупериодам) и с фазами 0 и 180" через предварительные усилители 17 и 18 управляют работой транзисторов 1 и усилителя мощности, осуществляя их поочередную коммутацию. Предварител ные усилители предназначены для сог ласования и гальванической развязки входных и выходных цепей.

Коммутация транзисторов 1 и 3 вы зывает протекание тока через первич ную обмотку силового трансформатора

12 и емкостный делитель на конденса торах. Формирующееся двухполярное напряжение, изображенное на диаграмме 32, поступающей на выводы второг выхода устройства.

При отключении величины вьгходног налряжения от заданного значения, н пример при его увеличении, уменьшае ся сигнал постоянного уровня в широ но-импульсном модуляторе 16, длител ность импульса, изображенного на ди грамме 27, уменьшается, что приводи к возвращению выходного напряжения инвертора в исходное состояние. Таким образом осуществляется стабилиз ция напряжения на втором выходе уст ройства.

Напряжение с выхода генератора 1 пилообразного напряжения поступает также на первый вход широтно-импуль ного модулятора 19, где оно сравнивается с сигналом постоянного уровня полученного из переменного напряжени на первом выходе.

Данный сигнал изображен нижней пунктирной линией на диаграмме 26„

Б момент равенства пилообразного напряжения и сигнала постоянного уровн формируется прямоугольный. импульс, изображенный на диаграмме 28, который своим передним фронтом запускает формирователь 20 короткого импульса, 4 форма которого изображена на диаграмме 29. В качестве формирователя 20 может быть использована дифференцирующая цепь. Импульсы с формирователя

20 запускают генератор 21 пилообразного напряжения, с выхода которого пилообразчое напряжение поступает в широтно-импульсный модулятор 22, где сравнивается с сигналом постоянного уровня, преобразованного из переменного налряжения на третьем выходе устройства, в широтно-импульсном модуляторе 22. Указанный сигнал постоянного уровня изображен пунктирной линией на

Формула изобретения

Стабилизирующий преобразователь, содержащий выполненный по мостовой схеме усилитель мощности на транзисторах, одна диагональ которого через первый силовой трансформатор подсоедпнена к первым выходным выводам, а другая — к входным, зашунтированным первым и вторым емкостными делителями напря:кения, первый широтно-импульсный моду" ятор, второй вход которого через первый генератор пилообразного напряжения подсоединен к выходу задающего генератора, в выход через

1653096

27 первый и второй предварительные усилители — к входам транзисторов одной стойки моста, а входы транзисторов второй стойки моста подключены к выходам третьего и четвертого предвари5 тельных усилителей, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения стабилизации трех выходных напряжений, введены второй и третий широтно-импульсные модуляторы, формирователь импульсов, второй генератор пилообразного напряжения и второй и третий силовые трансформаторы, первичные обмотки которых подключены между средней точкой соответствующего емкостного делителя и соответствующим выходам мостовой схемы, а вторичные — к вторым и третьим выходным выводам инвертора, первый вход первого широтно-импульсного модулятора подсоединен к второму выходу инвертора, первый вход второго широтно-импульсного модулятора подключен к выходу первого генератора пилообразного напряжения, второй вход — к первому выходу инвертора, а выход через формирователь импульсов и второй генератор пилообразного напряжения — к первому входу третьего широтно-импульсного модулятора, второй вход которого соединен с третьим выходом инвертора,.а выходы — с входами третьего и .четвертого предварительных усилителей.