SU877738A1 - Controllable converter - Google Patents

Description

Изобретение относи,тс  к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани . Известен преобразователь посто нного напр жени , содержащий магнитно-транзисторный задающий генератор и широтно-импульсный модул тор, св занный через формирователь управл ющего напр жени  с усилителем мощности . Недостатком этого преобразовател   вл етс  отсутствие форсированного запирани  силовых транзисторов усилител  мощности, что ведет к ухудшению КПД. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  регулируемый преобразователь посто н ного напр жени , содержащий магнитно транзистдэрный задающий генератор, согласующий трансформаторный узел и усилитель мощности, ко входам транзисторов которого подключены вторичные обмотки согласующего трансформаторного узла через запирающие диоды , первичные обмотки подключены через первый выпр митель и первый тран зисторный ключ ко вторичной обмотке трансформатора задающего генератора и через второй выпр митель - к силовым .электродам второго транзисторного ключа, причем первый и второй транзисторные ключи - разного типа проводимости, а их управл ющие входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модул тора. Недостаток известного преобразовател  - сложность схемы. Цель изобретени  - упрощение схемы преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем что в известном преобразователе указанный согласующий трансформаторный узел выполнен на одном сердечнике, кроме того вторичные обмотки трансформатора задающего генератора через резисторы подключены к управл ющим входам транзисторов усилител  мощности . Кроме того, вторична  обмотка задающего генератора и первична  обмотка согласующего трансформаторного узла выполнены со средними выводами, причем первична  обмотка согласующего трансформаторного узла крайними выводами через диоды, а средним через первый транзисторный ключ соединена с соответствующими выводами вторичной обмотки трансформатора задающего генератора и через выпр митель - со вторым транзисториым ключом.The invention is related to conversion equipment and can be used in secondary power supplies. A DC / DC converter is known, which contains a magnet-transistor master oscillator and a pulse-width modulator connected to a power amplifier via a control voltage driver. The disadvantage of this converter is the lack of forced locking of the power transistors of the power amplifier, which leads to a deterioration in efficiency. The closest to the technical essence of the present invention is an adjustable DC voltage converter containing a magnetically transistor driver, a matching transformer node and a power amplifier, the secondary windings of the matching transformer node are connected to the inputs of whose transistors through locking diodes, the primary windings are connected via the first rectifier the driver and the first transistor switch to the secondary winding of the transformer of the master oscillator and through the second rectifier to the power The electrodes of the second transistor switch, the first and second transistor switches of different conductivity types, and their control inputs are combined and connected to the output of a pulse-width modulator. The disadvantage of the known converter is the complexity of the circuit. The purpose of the invention is to simplify the converter circuit. The goal is achieved by the fact that, in a known converter, the specified matching transformer node is made on one core, besides the secondary windings of the master oscillator transformer are connected via resistors to the control inputs of the power amplifier transistors through resistors. In addition, the secondary winding of the master oscillator and the primary winding of the matching transformer unit are made with average leads, with the primary winding of the matching transformer unit through the extreme leads through the diodes, and the middle lead through the first transistor switch of the master oscillator and through a rectifier - with second transistor key.

На фиг, 1 дана электрическа  схема преобразовател ; на фиг. 2 - то же, вариант.Fig. 1 shows the electrical circuit of the converter; in fig. 2 - the same, option.

Устройство содержит задающий генератор 1 с трансформатором 2, св занным через первый выпр митель, выполненный на диодах 3 и 4, и второй выпр митель , выполненный на диодах 5 и 6, и транзисторы 7 и 8 с согласующим трансформаторным узлом 9, причем вторичные обмотки трансформаторов через резисторы 10 и 11 и запирающие диоды 12 и 13 св заны со входами силовых транзисторов 14 и 15/ а входы транзисторов 7 и 8 - с выходом широтно-импульсного модул тора включающего компаратор 16, формирователь 17 пилообразного напр жени  и выпр митель 18.The device contains a master oscillator 1 with a transformer 2 connected via a first rectifier made on diodes 3 and 4, and a second rectifier made on diodes 5 and 6, and transistors 7 and 8 with a matching transformer node 9, the secondary windings of transformers through resistors 10 and 11 and blocking diodes 12 and 13 are connected to the inputs of power transistors 14 and 15 / and the inputs of transistors 7 and 8 are connected to the output of a pulse-width modulator that includes a comparator 16, a driver 17 of the saw-tooth voltage, and a rectifier 18.

Преобразователь (фиг. 1) работает следующим образом.The Converter (Fig. 1) works as follows.

Задающий .генератор 1 вырабатывает пр моугольное напр жение, причем последнее от вторичных обмоток трансформатора 2 через резисторы 10 и 11 подаётс  на входы силовых т ранзисто ров-14 и 15. В начале полупериода транзистор 7 заперт и напр жение на обмотках трансформатора 9 отсутствует . После срабатывани  компаратораThe master oscillator 1 generates a rectangular voltage, the latter from the secondary windings of transformer 2 being fed through resistors 10 and 11 to the inputs of power rantors 14 and 15. At the beginning of the half period, transistor 7 is locked and there is no voltage on the windings of transformer 9. After triggering the comparator

16транзистор 7 открываетс , на трансформаторе 9 по вл етс  напр жение16, the transistor 7 opens, a voltage appears on the transformer 9

в такой фазе, что вывод базы открытого в данный прлупериод транзистора бказываетс  под отрицательным напр жением , при этом осуществл етс  формированное запирание силовых транзисторов 14 и 15.in such a phase that the output of the base of the open transistor in the given period of the transistor arises under a negative voltage, thus forming the formed locking of the power transistors 14 and 15.

В начале следующего полупериода выходное напр жение с выхода, широтно-импульсного модул тора, содержащего компаратор 16, формировательAt the beginning of the next half period, the output voltage from the output of the pulse-width modulator containing the comparator 16, the driver

17пилообразного напр жени ,, и выпр .митель 18, закрывает транзистор 717 saw voltage and rectifier 18, closes the transistor 7

через первый выпр митель, выполненный на диодах 3 и 4, и открывает транзистор 8. При этом согласующий трансформаторный узел 9 отключаетс  от обмотки трансформатора 2 и закорачиваетс  через второй выпр мител выполненный на диодах 5 и 6, и открытый транзистор 8. .through the first rectifier, made on diodes 3 and 4, and opens the transistor 8. At the same time, the matching transformer node 9 is disconnected from the winding of the transformer 2 and short-circuited through the second rectifier made on diodes 5 and 6, and the open transistor 8..

Таким образом, энерги , накопленна  в индуктивности согласующего трансформаторного узла 9 во врем  паузы в управл ющем напр жении, не вызывает всплеска напр жени  на об|мот1 ах трансформатора в. момент запирани  транзистора 7, что исключает смещение фронта отпирающего импульса на входах силовых транзисторов (уменьшение длительности открытого состо ни ). Кроме того, схема одиi наково качественно работает как при регулировании ширины импульса по переднему фронту, по заднему фронту, так и при двухсторонней широтно-импульсной модул ции, т.е. силовые транзисторы могут быть о.ткрыты на любом интервале в рамках половины периг ода. Thus, the energy accumulated in the inductance of the matching transformer node 9 during a pause in the control voltage does not cause a voltage surge on the transformer about. the moment of locking the transistor 7, which eliminates the front of the triggering pulse at the inputs of the power transistors (reducing the duration of the open state). In addition, the circuit works qualitatively both when adjusting the pulse width on the leading edge, on the falling edge, and on the two-sided pulse width modulation, i.e. power transistors can be open at any interval within half a perig od.

На фиг. 2 представлена схема, в которой согласующий трансформатор|ный узел 9 выполнен с одной первичной обмоткой. В этом случае при условии гальванической разв зки необходима либо дополнительна  обмотка на трансформаторе 2 задающего генератора от выпр мител  18, либо ( что возможно , и по схеме на фиг. 1) питание широтно-импульсного модул тора (17, 16) с выхода устройства.FIG. 2 shows a scheme in which the matching transformer unit 9 is made with one primary winding. In this case, under the condition of galvanic isolation, either an additional winding on the transformer 2 of the master oscillator from rectifier 18 is required, or (which is possible according to the scheme in Fig. 1) the power supply of the pulse-width modulator (17, 16) from the output of the device.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет использовать схему усилител  мощности, эмиттеры транзисторов которого не св заны друг с другом, и использовать дл  регулировани  выходного напр жени  любой вид широтно- импульсной модул ции.Thus, the proposed technical solution makes it possible to use a power amplifier circuit, the transistors emitters of which are not connected to each other, and to use any kind of pulse-width modulation to control the output voltage.

Claims (1)

1.Регулируемый преобразователь посто нного напр жени , содержащий магнитно-транзисторный задающий генератор , согласующий трансформаторный узел и усилитель мощности, ко входам транзисторов которого подключены через запирающие диоды вторичные обмотки согласующего трансформаторного узла, первичные обмотки подключены через первый выпр митель1. Adjustable DC / DC converter containing magnet-transistor master oscillator, matching transformer node and power amplifier, to the inputs of whose transistors are connected via secondary diodes of the matching transformer node through locking diodes, primary windings are connected through the first rectifier и первый транзисторный ключ ко вторичнбй обмотке трансформатора задающего генератора р через второй выпр митель - к силовым электродам второго транзисторного ключа, причем первый и второй транзисторные ключи разного типа проводимости, а их управл ющие входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модул тора, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , указанный согласующий трансформаторный узе выполнен на одном сердечнике, кроме того вторичные обмотки трансформатора задающего генератора через резисторы подключены к управл ющим в-ходам транзисторов усилител  мощности. Iand the first transistor switch to the secondary winding of the transformer of the master oscillator p through the second rectifier to the power electrodes of the second transistor switch, the first and second transistor switches of different conduction types, and their control inputs are combined and connected to the output of a pulse-width modulator, different the fact that, for the purpose of simplification, the specified matching transformer node is made on one core, besides the secondary windings of the transformer of the master oscillator are connected via resistors to ravl yuschim-passages in the power amplifier transistors. I 2,Преобразователь по п. 1, о,т л и ч а ю щ и и с   тем, что вторична  обмотка задающего генератора и первична  обмотка согласующего трансформаторного узла выполнены со средними выводами, причем первична  обмотка согласующего трансформаторного узла крайними выводами через диоды,2, the Converter according to claim 1, o, tl and h and y and the fact that the secondary winding of the master oscillator and the primary winding of the matching transformer node are made with average leads, and the primary winding of the matching transformer node with the outer leads through diodes, ,а средним через первый транзисторный ключ соединена с соответствующими .выводами вторичной обмотки трансформатора задающего генератора и через выпр митель - со вторым трай .зисторным ключом., and the middle is connected via a first transistor switch to the corresponding outputs of the secondary winding of the master oscillator and through a rectifier to the second tray key.