RU39235U1 - DOUBLE-VOLTAGE VOLTAGE CONVERTER - Google Patents

Abstract

Двухтактный преобразователь напряжения, содержащий двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором, связанным с блоком логической обработки управляющих сигналов, который соединен с задающим генератором, подключенным к широтно-импульсному модулятору, и узлом защиты от несимметрии, выходом подключенного через пороговое устройство к одному из входов RS-триггера, а другим входом подсоединен к выходу задающего генератора, а выход - к первому входу логического элемента И, выход которого подсоединен к блоку логической обработки управляющих сигналов, отличающийся тем, что в узел защиты от несимметрии включена измерительная индуктивность, перемагничивающаяся согласно выходному трансформатору, и датчик тока намагничивания, подключенного к входу порогового устройства, вход узла защиты от несимметрии соединен с выходом блока логической обработки управляющих сигналов.A push-pull voltage converter containing a push-pull power amplifier with an output transformer connected to a control logic processing unit, which is connected to a master oscillator connected to a pulse-width modulator, and an asymmetry protection unit, the output connected through a threshold device to one of the RS-inputs trigger, and the other input is connected to the output of the master oscillator, and the output is to the first input of the AND gate, the output of which is connected to the logical processing unit ulation signals, characterized in that the protection unit from asymmetry included measuring inductance remagnetizing according to the output transformer and the magnetizing current sensor connected to the input of the threshold device, the input node unbalance protection is connected to the output of the logic processing the control signals.

Description

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть применено в составе источника вторичного электропитания, в частности в импульсном источнике напряжения или тока.The invention relates to a conversion technique and can be used as part of a secondary power source, in particular in a pulsed voltage or current source.

Известно устройство (по авторскому свидетельству №649108, МПК Н 02 М 3/28, 1976 г.), содержащее усилитель мощности на силовых транзисторах с выходным трансформатором, связанным с датчиком тока намагничивания, представляющим собой трансформатор тока, первичные и вторичные обмотки которого связаны соответственно с первичными и вторичными обмотками силового выходного трансформатора, а измерительная обмотка включена на нагрузочный резистор, связанный с двумя пиковыми детекторами. Оба пиковых детектора нагружены на общий резистор, средняя точка которого соединена со вторым входом сумматора, а первый вход -с выходом стабилизатора, при этом средняя точка нагрузочного резистора через аналоговый ключ замыкается на общую точку схемы. Ключ срабатывает один раз в период на время, равное полупериоду выходного напряжения.A device is known (according to copyright certificate No. 649108, IPC N 02 M 3/28, 1976), comprising a power amplifier on power transistors with an output transformer connected to a magnetization current sensor, which is a current transformer, the primary and secondary windings of which are connected respectively with primary and secondary windings of the power output transformer, and the measuring winding is connected to a load resistor connected to two peak detectors. Both peak detectors are loaded on a common resistor, the middle point of which is connected to the second input of the adder, and the first input is connected to the output of the stabilizer, while the middle point of the load resistor is closed via an analog switch to the common point of the circuit. The key is activated once a period for a time equal to the half-period of the output voltage.

Недостатком данного устройства является его инерционность и неспособность препятствовать подмагничиванию непосредственно в процессе его развития, поэтому при появлении подмагничивания через транзисторы инвертора протекают некоторое время экстра - токи, снижающие надежность устройства.The disadvantage of this device is its inertia and inability to prevent magnetization directly during its development, therefore, when magnetization appears, extra currents flow through the inverter transistors for some time, reducing the reliability of the device.

Наиболее близким к полезной модели является двухтактный преобразователь напряжения (по авторскому свидетельству №982161, МПК Н 02 М 3/335, 1982 г.), содержащий двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором, включающий в себя датчик тока намагничивания, подключенный к узлу защиты от несимметрии, выполненного в виде выпрямителя, входом подключенного к выходу датчика намагничивания, а выходом через пороговый узел - к одному из входов RS - триггера, другой вход которого подсоединен к выходу задающего генератора, а выход -к первому входу логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а выход -к узлу логической обработки управляющих сигналов, связанному с выходным трансформатором.Closest to the utility model is a push-pull voltage converter (according to copyright certificate No. 982161, IPC N 02 M 3/335, 1982), containing a push-pull power amplifier with output transformer, including a magnetization current sensor connected to an asymmetry protection node made in the form of a rectifier, the input connected to the output of the magnetization sensor, and the output through the threshold node to one of the RS inputs - a trigger, the other input of which is connected to the output of the master oscillator, and the output to the first input chemical elements and a second input connected to the output of the pulse width modulator, and an output node -k logical processing of control signals associated with the output transformer.

Недостаток данного устройства заключается в том, что существуют экстра - токи малой величины, протекающие через силовые транзисторы. Устройство защиты от несимметрии вступает в работу в начале процесса насыщения выходного трансформатора, при этом скорость нарастания тока намагничивания достаточно велика и величина его может существенно превышать рабочий ток нагрузки преобразователя, увеличивая при этом потери при закрывании транзисторов. Это определяет требования к транзисторам по надежности. В данной схеме невозможно добиться соотношения чувствительности и помехозащищенности, обеспечивающего отключение силовых транзисторов преобразователя до начала процесса насыщения сердечника выходного трансформатора.The disadvantage of this device is that there are extra - small currents flowing through power transistors. The asymmetry protection device comes into operation at the beginning of the saturation process of the output transformer, while the rise rate of the magnetization current is quite high and its value can significantly exceed the operating load current of the converter, increasing the losses when closing the transistors. This defines the reliability requirements for transistors. In this scheme, it is impossible to achieve a ratio of sensitivity and noise immunity, which ensures that the power transistors of the converter are turned off before the saturation of the core of the output transformer begins.

В устройстве двухтактного преобразователя напряжения сложно добиться невосприимчивости порогового устройства к переходным процессам, протекающим в преобразователе, и ценой помехоустойчивости является снижение быстродействия. При невысоком быстродействии влияние на процесс насыщения сердечника выходного трансформатора происходит только в начале. При этом скорость нарастания тока намагничивания выходного трансформатора может быть велика, а с учетом времени реакции схемы и временем закрывания силовых транзисторов усилителя мощности, ток намагничивания может превышать рабочий ток преобразователя.In the device of a push-pull voltage converter, it is difficult to achieve the immunity of the threshold device to transients occurring in the converter, and the cost of noise immunity is a decrease in speed. At low speed, the effect on the saturation process of the core of the output transformer occurs only at the beginning. In this case, the slew rate of the magnetization current of the output transformer can be large, and taking into account the response time of the circuit and the time of closing the power transistors of the power amplifier, the magnetization current can exceed the operating current of the converter.

Так как датчик тока намагничивания стоит в общей цепи преобразователя и измеряет рабочий ток преобразователя, то он должен быть рассчитан на протекание этой величины тока. В мощных преобразователях изготовление таких датчиков тока намагничивания представляет большие трудности и предусматривает их ручное изготовление.Since the magnetization current sensor is in the common circuit of the converter and measures the working current of the converter, it must be designed for this current to flow. In powerful converters, the manufacture of such magnetization current sensors presents great difficulties and involves their manual manufacture.

Цель полезной модели -исключение подмагничивания сердечника силового трансформатора, что повышает надежность и увеличивает помехозащищенность преобразователя.The purpose of the utility model is to exclude the magnetization of the core of the power transformer, which increases reliability and increases the noise immunity of the converter.

Данная цель выполняется за счет того, что двухтактный преобразователь напряжения содержит двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором, связанным с блоком логической обработки управляющих сигналов, который соединен с задающим генератором, подключенным к широтно-This goal is achieved due to the fact that the push-pull voltage converter contains a push-pull power amplifier with an output transformer connected to a block of logical processing of control signals, which is connected to a master oscillator connected to a

импульсному модулятору, и узлом защиты от несимметрии, вход которого подключен к выходу блока логической обработки управляющих сигналов, а выходом подсоединенного через пороговое устройство к одному из входов RS-триггера, другой вход которого подсоединен к выходу задающего генератора, а выход - к первому входу логического элемента И, выход которого подсоединен к блоку логической обработки управляющих сигналов. В данной схеме двухтактного преобразователя в узел защиты от несимметрии включена измерительная индуктивность, перемагничивающаяся согласно выходному трансформатору, и датчик тока намагничивания, подключенного к входу порогового устройства.pulse modulator and asymmetry protection node, the input of which is connected to the output of the logic processing block of the control signals, and the output connected through a threshold device to one of the inputs of the RS-trigger, the other input of which is connected to the output of the master oscillator, and the output to the first input of the logical element And, the output of which is connected to the block of logical processing of control signals. In this circuit of a push-pull converter, a measuring inductance magnetizing according to the output transformer and a magnetization current sensor connected to the input of the threshold device are included in the asymmetry protection node.

Устройство узла зашиты от несимметрии содержит измерительную индуктивность, которая перемагничивается по полупериодам в двухтактном преобразователе идентично выходному трансформатору.The device node is protected from asymmetry contains a measuring inductance, which is magnetized by half-cycles in a push-pull converter identical to the output transformer.

Параметры измерительной индуктивности подобраны таким образом, что насыщение ее происходит раньше, чем насыщение выходного трансформа-тора. По достижению начала насыщения измерительной индуктивности, которое определяется по возрастанию тока намагничивания на выходе узла защиты от несимметрии, происходит отключение текущего силового транзистора преобразователя, работающего в данном полупериоде. Намагничивание сердечника выходного трансформатора и измерительной индуктивности прекращается до следующего такта, а в следующем такте намагничивание происходит в другую сторону. Параметры измерительной индуктивности определяются из расчета ее более раннего насыщения, относительно выходного трансформатора, благодаря этому можно управлять моментом опережающего воздействия схемы узла защиты от несимметрии на устройство управления двухтактным преобразователем, в соответствии с необходимой скоростью реакции устройства управления и силовых транзисторов выходного трансформатора. Данная схема двухтактного преобразователя устанавливает оптимальное соотношение между помехоустойчивостью и чувствительностью порогового устройства, увеличивая в целом помехозащищенность преобразователя.The parameters of the measuring inductance are selected in such a way that its saturation occurs earlier than the saturation of the output transformer. Upon reaching the start of saturation of the measuring inductance, which is determined by the increase in the magnetization current at the output of the anti-asymmetry protection node, the current power transistor of the converter operating in this half-cycle is turned off. The magnetization of the core of the output transformer and the measuring inductance stops until the next cycle, and in the next cycle, the magnetization occurs in the other direction. The parameters of the measuring inductance are determined from the calculation of its earlier saturation, relative to the output transformer, due to this it is possible to control the moment of the anticipatory action of the circuit of the anti-asymmetry protection node on the push-pull converter control device, in accordance with the necessary reaction speed of the control device and power transistors of the output transformer. This push-pull converter circuitry establishes the optimal ratio between noise immunity and sensitivity of the threshold device, increasing the overall noise immunity of the converter.

В узле защиты от несимметрии протекает лишь малый ток, необходимый для определения начала насыщения измерительной индуктивности, поэтому схема In the node of protection against asymmetry, only a small current flows, which is necessary to determine the onset of saturation of the measuring inductance, therefore the circuit

двухтактного преобразователя в целом обладает повышенной помехозащищенностью, определяя режим оптимальной работы преобразователя. Данное устройство может применяться в составе предоконечного усилителя мощности. Узел защиты от несимметрии может использоваться в составе управляющих интегральных микросхем. В прототипе же, через трансформатор тока узла защиты от несимметрии протекает полный рабочий и выходной ток схемы, что определяет его массогабаритные показатели и невозможность унификации для преобразователей различной мощности. На фиг.1 изображен вариант электрической схемы устройства, выполненного со средней точкой (причем устройство может быть использовано в случае мостового и полумостового преобразователя, а так же в однотактных преобразователях при работе с коэффициентом заполнения свыше 0,5 для устранения субгармонических колебаний на выходе). На фиг.2 изображены временные диаграммы напряжений в характерных точках схемы.the push-pull converter as a whole has increased noise immunity, determining the optimal operation mode of the converter. This device can be used as part of a pre-terminal power amplifier. The asymmetry protection node can be used as part of control integrated circuits. In the prototype, the full working and output current of the circuit flows through the current transformer of the asymmetry protection unit, which determines its overall dimensions and the impossibility of unification for converters of various power. Figure 1 shows a variant of the electrical circuit of the device, made with a midpoint (moreover, the device can be used in the case of a bridge and half-bridge converters, as well as in single-ended converters when working with a fill factor of more than 0.5 to eliminate subharmonic oscillations at the output). Figure 2 shows the timing diagram of the stresses at the characteristic points of the circuit.

Силовые транзисторы 1 двухтактного статического преобразователя (фиг.1) подключены к первичным полуобмоткам 2 выходного трансформатора 3, а вторичные концы этих полуобмоток подключены к источнику питания U1. Транзисторы 1 соединены с блоком логической обработки управляющих сигналов 4. В зависимости от принятой структуры управления, схема блока логической обработки управляющих сигналов может быть различной. Например, в случае усилителя со средней точкой, аналогично изображенной схеме на фиг.1, в состав блока 4 входят триггер, две ячейки И-НЕ и предоконечный каскад. Сигнал задающего генератора 5 подается на (S) вход триггера 6 и широтно -импульсный модулятор 7, соединяющимся с другим (R) входом триггера, к которому подключается пороговый элемент 8. Выход (Q) триггера 6 подключен к одному из входов логического элемента 9, на второй вход которого подается сигнал с задающего генератора 5. Выход логического элемента 2И 9 подключен к одному из входов блока логической обработки управляющих сигналов 4, на другой вход которого подается сигнал с задающего генератора 5. Выходы блока логической обработки управляющих сигналов 4 соединены с транзисторами 1 выходного трансформатора и мостом из транзисторов 10 и 11 узла защиты от несимметрии, который содержит также и измерительную индуктивность 12. В схеме необходимо получить идентичные сигналы управления транзисторами 1 и мостом на транзисторах 10 и 11.Power transistors 1 push-pull static Converter (figure 1) is connected to the primary half-windings 2 of the output transformer 3, and the secondary ends of these half-windings are connected to a power source U1. Transistors 1 are connected to a block of logical processing of control signals 4. Depending on the adopted control structure, the circuit of the block of logical processing of control signals can be different. For example, in the case of an amplifier with a midpoint, similar to the diagram shown in Fig. 1, block 4 includes a trigger, two NAND cells, and a pre-terminal stage. The signal of the master oscillator 5 is supplied to the (S) input of the trigger 6 and the pulse-width modulator 7, which is connected to the other (R) input of the trigger to which the threshold element 8 is connected. The output (Q) of the trigger 6 is connected to one of the inputs of the logic element 9, the second input of which receives a signal from the master oscillator 5. The output of the logic element 2I 9 is connected to one of the inputs of the logical processing unit of the control signals 4, the other input of which receives a signal from the master oscillator 5. The outputs of the logical processing block of the control signals The channels 4 are connected to the transistors 1 of the output transformer and a bridge of transistors 10 and 11 of the asymmetry protection unit, which also contains a measuring inductance 12. In the circuit, it is necessary to obtain identical control signals for transistors 1 and the bridge on transistors 10 and 11.

Целевое назначение блока 4 состоит в селекции управляющего сигнала по полупериодам и формировании выходного сигнала на предоконечный каскад усилителя мощности.The purpose of block 4 is to select the control signal for half-cycles and generate the output signal to the pre-terminal stage of the power amplifier.

Устройство применимо и для построения однотактных преобразователей, работающих с коэффициентом заполнения свыше 0,5, для устранения субгармонических колебаний на выходе преобразователя. В таком варианте управляющие сигналы с выхода блока логической обработки управляющих сигналов 4 подаются на устройство защиты от несимметрии через элемент 2-ИЛИ и управляют силовым транзистором преобразователя.The device is also applicable for the construction of single-cycle converters operating with a fill factor of more than 0.5, to eliminate subharmonic oscillations at the output of the converter. In this embodiment, the control signals from the output of the logical processing unit of the control signals 4 are supplied to the asymmetry protection device via a 2-OR element and control the power transistor of the converter.

В данном устройстве вариант узла защиты от несимметрии содержит маломощный мост на комплементарных транзисторах 10 и 11, нагруженный на измерительную индуктивность 12 и включенный через датчик тока 13. Мост на транзисторах 10 и 11 питается от источника питания U2, единого с предоконеч-ным усилителем узла 4. С целью увеличения точности работы узла защиты от несимметрии возможно питание моста от источника напряжения, величина которого пропорциональна напряжению питания U1 усилителя мощности. Выход узла защиты от несимметрии соединен с пороговым устройством 8, сигнал которого суммируется с выходным сигналом широтно-импульсного модулятора (ШИМ) 7 и подается на (R) вход триггера 6.In this device, the version of the asymmetry protection node contains a low-power bridge on complementary transistors 10 and 11, loaded on the measuring inductance 12 and connected via a current sensor 13. The bridge on transistors 10 and 11 is powered by a power source U2, which is one with the pre-terminal amplifier of node 4 In order to increase the accuracy of the operation of the protection against asymmetry, it is possible to power the bridge from a voltage source, the value of which is proportional to the supply voltage U1 of the power amplifier. The output of the asymmetry protection node is connected to a threshold device 8, the signal of which is summed with the output signal of a pulse-width modulator (PWM) 7 and is supplied to the (R) input of trigger 6.

На фиг.2. обозначено: выходное напряжение 14 задающего генератора 5;In figure 2. indicated: output voltage 14 of the master oscillator 5;

выходное напряжение 15 (ШИМ) 7; выходное напряжение 16 датчика тока 13 намагничивания измерительной индуктивности 12; уровень 17 переключения порогового элемента 8, а кривая 18 - выходное напряжение на выходе порогового элемента 8; выходное напряжение 19 на (Q)-выходе триггера 6; выходное напряжение 20 логического элемента И 9; реальный ток намагничивания 21 сердечника выходного трансформатора 3 и порог процесса начала насыщения 22 сердечника выходного трансформатора (пунктиром показан ток при отсутствии защиты от несимметрии).output voltage 15 (PWM) 7; the output voltage 16 of the current sensor 13 magnetization measuring inductance 12; switching level 17 of threshold element 8, and curve 18 — output voltage at the output of threshold element 8; output voltage 19 at the (Q) -output of trigger 6; output voltage 20 of the logic element AND 9; the actual magnetization current 21 of the core of the output transformer 3 and the threshold for the process of saturation 22 of the core of the output transformer (the dotted line shows the current in the absence of protection against asymmetry).

Преобразователь напряжения, работает следующим образом. Предполагается, что в схеме использован (RS) триггер с инверсным управлением. В момент прохождения обратного фронта в выходном напряжении (кривая 14) на прямом выходе (Q) триггера 6 устанавливается единичное напряжение The voltage Converter operates as follows. It is assumed that the circuit uses an (RS) trigger with inverse control. At the moment of the reverse front propagation in the output voltage (curve 14), the unit voltage at the forward output (Q) of trigger 6 is set to unity

(кривая 19), разрешая тем самым прохождение импульсов на вход логического элемента И 9 и блока логической обработки управляющих сигналов 4. В момент появления нулевого уровня (кривая 15) на выходе широтно-импульсного модулятора 7 триггер 6 опрокидывается (кривая 19) и запрещает прохождение сигнала через логический элемент И 9 (кривая 20) на вход блока логической обработки управляющих сигналов 4, при этом отключается текущий транзистор 1, формируя нормальную длительность импульсов "Ти". Транзисторы моста 10 и 11, переключаясь противофазно относительно друг друга и синхронно с транзисторами 1 усилителя мощности, обеспечивают разнополярное перемагничивание измерительной индуктивности 12, которая работает согласно с выходным трансформатором 3. Причем в момент, когда оба плеча транзисторного моста закрыты, транзисторы 10, открываясь одновременно, закорачивают измерительную индуктивность 12, способствуя сохранению достигнутого магнитного потока в сердечнике, так что перемагничивание сердечника в следующем такте начинается с той точки на петле гистерезиса, на которой остановилось намагничивание в предыдущем такте. Параметры измерительной индуктивности 12 выбраны таким образом, чтобы ее насыщение относительно выходного трансформатора 3 наступало раньше на заданное время. Датчик тока 13 намагничивания измерительной индуктивности 12 (в данном примере -резистор) выделяет напряжение 16, пропорциональное току намагничивания измерительной индуктивности 12, поступающее на вход порогового устройства 8. В нормальном режиме работы преобразователя, при отсутствии несимметрии, напряжение 16 на датчике тока 13 не достигает уровня 17 срабатывания порогового элемента 8, поэтому на его выходе поддерживается единичное напряжение (кривая 18), не препятствующее нормальной длительности импульса "Ти". При возникновении условий несимметрии раньше начинает развиваться процесс насыщения измерительной индуктивности 12, чем процесс насыщения сердечника выходного трансформатора 3. Это приведет к возрастанию тока, протекающего через датчик тока 13, напряжение на нем в момент t1 возрастает, становится выше уровня 17 переключения порогового элемента 8 (кривая 16). На его выходе формируется нулевое напряжение 18, которое опрокидывает триггер 6, запрещая прохождение сигнала через логический элемент И 9.(curve 19), thereby allowing the passage of pulses to the input of the logic element And 9 and the block of logical processing of control signals 4. At the moment of the appearance of a zero level (curve 15) at the output of the pulse-width modulator 7, trigger 6 capsizes (curve 19) and prohibits the passage signal through the logic element And 9 (curve 20) to the input of the block of logical processing of control signals 4, while the current transistor 1 is turned off, forming the normal pulse width "Ti". The transistors of the bridge 10 and 11, switching out of phase with respect to each other and synchronously with the transistors 1 of the power amplifier, provide bipolar magnetization reversal of the measuring inductance 12, which works in accordance with the output transformer 3. Moreover, at the time when both arms of the transistor bridge are closed, transistors 10, opening simultaneously short-circuit the measuring inductance 12, helping to maintain the achieved magnetic flux in the core, so that the magnetization reversal in the next cycle starts with the point on the hysteresis loop at which magnetization stopped in the previous measure. The parameters of the measuring inductance 12 are selected so that its saturation relative to the output transformer 3 occurs earlier for a given time. The magnetization current sensor 13 of the measuring inductance 12 (in this example, the resistor) emits a voltage 16 proportional to the magnetizing current of the measuring inductance 12, which is input to the threshold device 8. In the normal mode of operation of the converter, in the absence of asymmetry, the voltage 16 at the current sensor 13 does not reach level 17 of the actuation of the threshold element 8, therefore, at its output a unit voltage is maintained (curve 18), which does not interfere with the normal pulse duration "Ti". When asymmetry conditions arise, the saturation process of the measuring inductance 12 begins to develop earlier than the saturation process of the core of the output transformer 3. This will lead to an increase in the current flowing through the current sensor 13, the voltage across it increases at time t1, becomes higher than the switching level 17 of the threshold element 8 ( curve 16). At its output, a zero voltage 18 is formed, which triggers the trigger 6, prohibiting the passage of the signal through the AND 9 logic element.

Отключается текущий транзистор 1 и переключаются соответствующие транзисторы 10 или 11. Длительность импульса "Ти"' на выходе логического элемента И 9 оказывается меньше нормальной длительности Ти (кривая 20). Прекращается намагничивание сердечника выходного трансформатора 3 и измерительной индуктивности 12. Транзисторы 10 открываются, препятствуя изменению достигнутой намагниченности сердечника измерительной индуктивности 12, транзисторы 11 закрываются, прекращая протекание тока через датчик тока 13, соответственно, на входе порогового элемента 8 появляется нулевой уровень, а на его выходе формируется единичное напряжение (кривая 18) и к следующему такту работа преобразователя восстанавливается. Таким образом, сердечник выходного трансформатора 3, исходя из условий выбора параметров измерительной индуктивности 12, не достигает даже начала процесса насыщения (кривая 21), не превышая уровень кривой 22 (фиг.2), соответствующей порогу насыщения выходного трансформатора.The current transistor 1 is turned off and the corresponding transistors 10 or 11 are switched. The pulse duration "Ti" at the output of the logic element And 9 turns out to be less than the normal duration Ti (curve 20). The magnetization of the core of the output transformer 3 and the measuring inductance 12 is stopped. The transistors 10 open, preventing the change in the achieved magnetization of the core of the measuring inductance 12, the transistors 11 are closed, stopping the flow of current through the current sensor 13, respectively, a zero level appears at the input of the threshold element 8, and on it a unit voltage is formed at the output (curve 18), and by the next clock, the operation of the converter is restored. Thus, the core of the output transformer 3, based on the conditions for selecting the parameters of the measuring inductance 12, does not even reach the beginning of the saturation process (curve 21), not exceeding the level of curve 22 (Fig. 2) corresponding to the saturation threshold of the output transformer.

Устройство защиты от несимметрии вступает в работу с опережением начала процесса насыщения сердечника выходного трансформатора, поэтому через силовые транзисторы протекает только рабочий ток. Сердечник выходного трансформатора может перемагничиваться по максимально возможному циклу гистерезиса без насыщения. За счет этого снижаются требования к быстродействию схемы управления преобразователем, что повышает помехоустойчивость. Появляется возможность использования для гальванической развязки предоконечного каскада от усилителя мощности, простого развязывающего трансформатора, без принятия специальных мер. Сердечник выходного трансформатора можно выбрать с более прямоугольной петлей гистерезиса, что уменьшает потери трансформатора на перемагничивание сердечника. Полное исключение экстра токов, протекающих через силовые транзисторы преобразователя, способствует максимальной надежности преобразователя, особенно в высокомощных конструкциях преобразователей и в преобразователях с хаотически изменяющейся нагрузкой, например, сварочных преобразователях. Данная схема устройства успешно используется в течение 2 лет.The asymmetry protection device comes into operation ahead of the beginning of the saturation process of the core of the output transformer, so only the operating current flows through the power transistors. The core of the output transformer can be magnetized by the maximum possible hysteresis cycle without saturation. Due to this, the speed requirements of the converter control circuit are reduced, which increases the noise immunity. It becomes possible to use a simple decoupling transformer for galvanic isolation of the terminal stage from the power amplifier without taking special measures. The core of the output transformer can be selected with a more rectangular hysteresis loop, which reduces the loss of the transformer on the magnetization reversal of the core. The complete exclusion of extra currents flowing through the power transistors of the converter contributes to the maximum reliability of the converter, especially in high-power converter designs and in converters with a random load, for example, welding converters. This device circuit has been used successfully for 2 years.

Claims (1)

Двухтактный преобразователь напряжения, содержащий двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором, связанным с блоком логической обработки управляющих сигналов, который соединен с задающим генератором, подключенным к широтно-импульсному модулятору, и узлом защиты от несимметрии, выходом подключенного через пороговое устройство к одному из входов RS-триггера, а другим входом подсоединен к выходу задающего генератора, а выход - к первому входу логического элемента И, выход которого подсоединен к блоку логической обработки управляющих сигналов, отличающийся тем, что в узел защиты от несимметрии включена измерительная индуктивность, перемагничивающаяся согласно выходному трансформатору, и датчик тока намагничивания, подключенного к входу порогового устройства, вход узла защиты от несимметрии соединен с выходом блока логической обработки управляющих сигналов.A push-pull voltage converter containing a push-pull power amplifier with an output transformer connected to a control signal processing logic unit, which is connected to a master oscillator connected to a pulse-width modulator, and an asymmetry protection unit, the output connected through a threshold device to one of the RS-inputs trigger, and the other input is connected to the output of the master oscillator, and the output is to the first input of the AND gate, the output of which is connected to the logical processing unit ulation signals, characterized in that the protection unit from asymmetry included measuring inductance remagnetizing according to the output transformer and the magnetizing current sensor connected to the input of the threshold device, the input node unbalance protection is connected to the output of the logic processing the control signals.