SU1181096A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий подключенные к входным выводам вольтодобавочный трансформатор и вьтр митель, один из выводов посто нного тока которого под ключей к первому выходному выводу , а другой вывод посто нного тока через h последовательно-согласно соединенных диодов - к второму выходному выводу, п вольтодобавочных выпр мителей с конденсаторами , подключенных входами к соответствующим обмоткам вольтодобавочного трансформатора,п транзисторных ключей и орган управлени , отличающийс  тем, что, с целью повьппени  технологичности и функциональной надежности, в него введены импульсньй трансформатор и п-1 статических триггеров. , при этом вольтодобавочные выпр мители выходами соединены последова .тельно, положительный |вывод первого вольтодобавочного выпр мител  через переход коллектор-эмиттер первого транзисторного ключа подключен к катоду первого диода, отрицатальный вывод каждого из последующих вольтодобавочных выпр мителей через эмиттер-коллекторный переход соответствующего транзисторного ключа - к аноду соответствующего диода, общий вывод первого и дторого вольтодобавочного вьтр митеi лей через первичную обмотку импульсного трансформатора подключен к (Л катоду второго и аноду первого диос дов, причем переходы эмиттер-база всех Последующих за первым транзисторных ключей через статические триггеры подключены к соответствующим вторичным обмоткам импульсного трансформатора, а орган управ00 лени  вьшолнен одноканальньм в виде двухвхЬдового компаратора, соединенного первым входом через вьт- , р митель с обмоткой вольтодобавоч-. ного трансформатора, вторым .входом ; с источником опорного напр жени , выходом - с переходом эмиттер-баэа первого транзисторного ключа.

Description

. Изобретение относитс  к электротехнике и быть использовано в устройствах электропитани .

Цель изобретени  - повышение технологичности и функциональной надежности .

На фиг, 1 приведена схема преобразовател  переменного напр жени  в посто нное с трем  вольтодобавочными выпр мител миj на фиг. 2 графики , по сн ющие принцип его работы на фиг. 3 - схема статического триггера.

Первична  обмотка .вольтрдобавбчного трансформатора 1 и вход выпр мител  2 подключены параллельно входным выводам 3 преобразовател  . Выход выпр мител  2 подключен через последовательно - согласно соединенные диоды 4 - 6 к выходным выводам 7 преобразовател . Выходные обмотки вольтодобавочного трансформатора 1 подключены к входам соответствующих вольтодобавочных выпр мителей 8 - 10. По выходу вольтодобавочные выпр мители 8-10 соединены последовательно, а средний вывод выпр мителей 8 и 9 подключен через первичную обмотку импульсного трансформатора 11 к катоду диода 5 и аноду диода 4. Положительный вывод выпр мител  8 через переход коллектор-эмиттер транзисторного ключа 12 подключен к каТОДУ диода 4, а отрицательные выводы выпр мителей 9 и 10 через переходы эмиттер-коллектор транзисторных ключей 13 и 14 подключены , соответственно, к анодам диодов 5.и 6. К входам статических триггеров 15 и 16 подключены соответствующие вторичные обмотки импулсного трансформатора 11. Выход статического триггера 15 подключен к (Переходу 6a3a-3MnTTepj транзисторноiro ключа 13, а выход статического |триггера 16 - к переходу база-эмит|тер транзисторного ключа 14. Орган 17 управлени  выполнен .на двухвходовом компараторе 18, выход которого подключен к переходу базаэмиттер ключа 12. Первый вход компаратора 18 соединен через выпр митель 19 с обмоткой вольтодобавочного трансформатора 1, а второй вход подключён к источнику опорного напр жени  (к стабилитрону 20). Нагрузка 21 подключена к выходным выводам 7.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы, где U напр жение на выU4 , U5,

и. ходе выпр мител 

вольтодобавочное напр жение на диодах 4, 5 и 6; Ii импульсы тока в первичной обмотке импульсного трансформатора 11;. и у - выходное напр жение преобразовател ; U.j, - напр жение на первом и втором входах компаратора 18; Ц - выходное напр жение органа 17 управлени ; Е среднее значение выходного напр жени  преобразовател , причем диаграмма сх соответствует минимальному, а диаграмма iS - максимальному значени м напр жени  на входе 3 преобразовател  .

Регулируемый преобразователь переменного напр жени  в посто нное работает следующим образом.

При минимальной величине напр жени  источника питани , подключенного к входным выводам 3 преобразовател , мгновенные значени  вьтр мленного напр жени  U , поступаемого на первый вход компаратора 18, превышают опорное напр жение Ujp на втором входе компаратора 18 в течение меньшей части полупериода преобразуемого напр жени  - моменты времени t - t. , t ( фиг. 2ci) . В результате на выходе органа 17 управлени  (на выходе компаратора 18) формируютс  импульсы пр моугольного напр жени  Ц,, отпирающие ключ 12 в моменты времени , когда опорное напр жение больше напр жени  . Ключ 12 открываетс  в момент времени tj, , и конденсатор вольтодобавочного вьтр мител  8 начинает разр жатьс  на нагрузку 21 через первичную обмотку импульсного трансформатора 11 диоды 5 и 6 и выпр митель 2. Ток 1,, протекающий по первичной обмотке импульсного трансформатора 11, формирует на вторичных обмотках импульсного трансформатора импульсы напр жени , переключающие статические триггеры 15 и 16 в состо ние, отпирающее ключи 13 и 14. Напр жени  конденсаторов вольтодобавочных выпр мителей 9 и 10 оказываютс  подключенными, соответственно , параллельно диодам 5 и 6 а на нагрузке 21 (на выходных вы3 водах 7) формируетс  напр жение U равное сумме напр жений выпр мител 2, 8, 9 и 10 (без учета потерь на элементах схемы). В момент открыва ни  ключа 13 конденсатор вьтр мите л  9 разр жаетс  не через обмотку импульсного трансформатора 11, а через конденсаторы вьтр мителей и 10. Поэтому в моменты tj и t ток через первичную обмотку импуль ного трансформатора 11 имеет форму положительного импульса 1 (фиг. 2 В моменты времени, когда мгнове ные значени  напр жени  11 начинают превьшать напр жение V, форм руетс  задний фронт импульса U. управлени  транзисторного ключа 12 т.е. на врем  Ц- t. , t - t транзисторный . ключ |2 закрываетс , и конденсатор вольтодобавочного выпр мител  8 исключаетс  из цепи питани  нагрузки. Однако в моменты времени t. и t, конденсатор вольтодобавочного выпр мител  9 остаетс  подключенным в цепь формировани  выходного напр жени  U через импульсный трансформатор 11, диод 4, выпр мители 2 и 1,0 и открытый ключ 14, т.е. в первичной обмотке импульсного трансформатора в моменты времени t. и Ц формируетс  импульс тока I отрицательной пол рности. В результате на вторичных обмотках импульсного трансформатора 11 формируютс  импульсы напр жени , переключающие статические триггеры 15 и 16 в положение, соответствующее закрытому состо нию ключей 13 и 14. Т ким образом, ключи 13 и 14 автоматически переключаютс  синхронно с ключом 12. При максимальнЬм значении источника преобразуемого напр жени  (фиг. 2Б) мгновенные значени  напр жени  превышают напр жение и в течение большей части полупериода, поэтому врем  открытого состо ни  ключей 12, 13 и 14, соответственно уменьшаетс , уменьшаетс  и дол  вольтодобавочного напр жени  в выходном напр жении U. При этом среднее значение выходного напр жени  Е остаетс  практически неизменным . Из принципа работы следует, что при изменении опорного напр жени  U,jQ (фиг. 1) потенциометром, подключенным параллельно стабилитрону 20, можно регулировать среднее значение выходного напр жени  Е в два раза, если напр жение на вторичных обмотках вольтодобавочного трансформатора 1 обеспечивает сумj apHoe на пр жение вольтодобавоч:ных выпр мителей . 8 - 10, равное амплитудному значению преобразуемого переменного напр жени , при этом напр жение на ключах 12 - 14 равно одной трети амплитудного значени  входного напр жени . С увеличением числа вольтодобавочных выпр мителей и транзисторных ключей возможно дальнейшее уменьшение коэффициента нагрузки по напр жению на транзисторных ключах преобразовател , при этом орган регулировани  остаетс  одноканальным (управл ет только первым транзистором ) , а последующие ключи управл ютс  от обмоток импульсного трансформатора через статические триггеры .

и.

а

VV

о

и

17

LL,

а,

п k ои .

7h

4МА

11

Г

о

фиг. 2.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий подключенные к входным выводам вольтодобавочный трансформатор и выпрямитель, один из выводов постоянного тока которого под ключей к первому выходному выводу, а другой вывод постоянного тока через п последовательно-согласно соединенных диодов - к второму выходному выводу, η вольтодобавочных выпрямителей с конденсаторами, подключенных входами к соответствующим обмоткам вольтодобавочного трансформатора,η транзисторных ключей и орган управления, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности и функциональной надежности, в него введены импульсный трансформатор и п-1 статических триггеров, , при этом вольтодобавочные выпрямители выходами соединены последова.тельно, положительный !вывод первого вольтодобавочного выпрямителя через переход коллектор-эмиттер первого транзисторного ключа подключен к катоду первого диода, отрицатальный вывод каждого из последующих вольтодобавочных выпрямителей через эмиттер-коллекторный переход соответствующего транзисторного ключа - к аноду соответствующего диода, общий вывод первого и второго вольтодобавочного выпрямителей через первичную обмотку импульсного трансформатора подключен к катоду второго и аноду первого диодов, причем переходы эмиттер-база всех Последующих за первым транзисторных ключей через статические триггеры подключены к соответствующим вторичным обмоткам импульсного трансформатора, а орган управления выполнен одноканальным в виде двухвходового компаратора, сое-¹ диненного первым входом через вып- , рямитель с обмоткой вольтодобавоч-. ного трансформатора, вторым входом' · с источником опорного напряжения, выходом - с переходом эмиттер-база первого транзисторного ключа.

   ШГНПТПтз

   I