close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2116

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2116
(13)
C1
6
(51) H 02M 7/539
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ЧАСТОТОЙ ВЫХОДНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
(21) Номер заявки: 1870
(22) 07.04.1994
(46) 30.06.1998
(71) Заявитель: Брестский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Величко Б.В., Величко Л.А. (BY)
(73) Патентообладатель: Брестский государственный
университет (BY)
(57)
Транзисторный преобразователь постоянного напряжения с регулируемой частотой выходного напряжения, содержащий выходной линейный трансформатор с первичной и вторичной обмотками, два транзистора и переключающий трансформатор, причем выходной линейный трансформатор, транзисторы и переключающий трансформатор включены по схеме автогенератора со средней точкой, отличающийся
тем, что дополнительно введены регулирующий элемент, операционный усилитель и активный частотный
детектор, а выходной линейный трансформатор дополнительно содержит две обмотки обратной связи,
при этом регулирующий элемент выполнен на транзисторе и диодном мосте, диагональ переменного напряжения которого включена последовательно с первой обмоткой обратной связи выходного линейного
трансформатора и первичной обмоткой переключающего трансформатора, к диагонали постоянного напряжения подключены эмиттер и коллектор транзистора, а база транзистора через согласующий резистор подключена к выходу операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а неинвертирующий вход - к выходу активного частотного детектора, вход которого подключен ко второй
обмотке обратной связи.
(56)
1. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Справочник. / Под ред. Г. С. Найвельта. - М.: Радио и связь, 1985. - С. 355-357.
2. А.с. СССР 1246303, МКИ Н02 М 7/537, 1986.
3. А.с. СССР 1275718, МКИ Н 02 М 7/5395, 1986.
BY 2116 C1
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для стабилизированного по частоте преобразования постоянного напряжения и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания аппаратуры связи, автоматики и вычислительной техники, к спектральному составу напряжения питания которых предъявляются повышенные требования.
Известны транзисторные преобразователи постоянного напряжения, содержащие выходной линейный
трансформатор с первичной и вторичной обмотками, два транзистора и переключающий трансформатор,
причем выходной линейный трансформатор, транзисторы и переключающий трансформатор включены по
схеме автогенератора со средней точкой [1].
Недостатком этих устройств является сильная зависимость частоты преобразования от нагрузки и величины входного напряжения, что практически исключает возможность реализации оптимальной фильтрации
коммутационных помех и получения качественного по спектральному составу напряжения на выходе преобразователей.
Известен двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, в котором для повышения стабильности частоты преобразования при изменении величины входного напряжения двухобмоточный коммутирующий дроссель выполнен линейным [2].
Недостатком этого преобразователя напряжения является зависимость частоты преобразования от нагрузки и низкая точность поддержания частоты преобразования при изменении величины входного напряжения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является транзисторный инвертор с регулируемой частотой выходного напряжения, содержащий выходной трансформатор с первичной и вторичной
обмотками и два транзистора, включенных по схеме автогенератора со средней точкой, причем эмиттеры
транзисторов соединены с первым входным выводом инвертора, а средняя точка первичной обмотки - с вторым входным выводом инвертора, и два переключающих трансформатора с рабочими обмотками, соединенными параллельно и подключенными к коллекторным выводам транзисторов, обмотками управления, соединенными встречнопоследовательно с базовыми обмотками, общая точка которых через токозадающий
элемент связана с эмиттерами транзисторов, а свободные концы этих обмоток подключены к базам транзисторов, , причем токозадающий элемент выполнен в виде двух последовательно соединенных резисторов,
параллельно одному из которых включен выход выпрямителя, включенного входом последовательно со вторичной обмоткой выходного трансформатора [3].
Недостатками устройства является зависимость частоты выходного напряжения преобразователя от
входного напряжения и зависимость точности поддержания частоты выходного напряжения при изменении
нагрузки от установленной частоты преобразования.
Кроме того, включение токозадающего элемента в цепь нагрузки гальванически связывает вход преобразователя с нагрузкой, что в сетевых преобразователях недопустимо.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы высокая точность поддержания
частоты выходного напряжения транзисторного преобразователя постоянного напряжения при воздействии
любых дестабилизирующих факторов сочеталась с возможностью регулирования частоты выходного напряжения в широких пределах, что в совокупности позволяет сравнительно простыми средствами реализовать оптимальную фильтрацию коммутационных помех и повысить тем самым качество выходного напряжения преобразователя по спектральному составу.
Поставленная задача решается тем, что в транзисторный преобразователь постоянного напряжения с регулируемой частотой выходного напряжения, содержащий выходной линейный трансформатор с первичной и вторичной обмотками, два транзистора и переключающий трансформатор, причем выходной линейный трансформатор, транзисторы и переключающий трансформатор включены по схеме автогенератора со средней точкой, дополнительно введены
регулирующий элемент, операционный усилитель и активный частотный детектор, а выходной линейный трансформатор дополнительно содержит две обмотки обратной связи, при этом регулирующий элемент выполнен на
транзисторе и диодном мосте, диагональ переменного напряжения которого включена последовательно с первой обмоткой обратной связи выходного линейного трансформатора и первичной обмоткой переключающего
трансформатора, к диагонали постоянного напряжения подключены эмиттер и коллектор транзистора, а база транзистора через согласующий резистор подключена к выходу операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а неинвертирующий - к выходу активного частотного детектора,
вход которого подключен ко второй обмотке обратной связи.
На фигуре представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого транзисторного преобразователя постоянного напряжения с регулируемой частотой выходного напряжения.
Транзисторный преобразователь постоянного напряжения с регулируемой частотой выходного напряжения содержит выходной линейный трансформатор 1 с первичной и вторичной обмотками, два транзистора 2
и переключающий трансформатор 3, причем выходной линейный трансформатор 1, транзисторы 2 и переключающий трансформатор 3 включены по схеме автогенератора со средней точкой. Регулирующий частоту
преобразования элемент 4 выполнен на диодном мосте и транзисторе, база которого через согласующий ре2
BY 2116 C1
зистор 5 подключена к выходу операционного усилителя 6, инвертирующий вход которого подключен к источнику опорного напряжения 7, а неинвертирующий вход - к выходу активного частотного детектора 8,
вход которого подключен ко второй обмотке обратной связи 9 выходного линейного трансформатора 1, а
первая обмотка обратной связи 10 этого трансформатора включена последовательно с первичной обмоткой
переключающего трансформатора 3 и диагональю переменного напряжения диодного моста, к диагонали
постоянного напряжения которого подключены эмиттер и коллектор транзистора регулирующего элемента
4.
Транзисторный преобразователь постоянного напряжения с регулируемой частотой выходного напряжения работает следующим образом.
После подключения преобразователя к источнику постоянного напряжения ввиду большого сопротивления регулирующего элемента 4 возбуждение преобразователя осуществляется на частоте, существенно превышающей требуемую рабочую. На выходе активного частотного детектора 8 имеющего положительный
наклон характеристики "частота- напряжение" (du/df>0), при этом появляется напряжение, сильно отличающееся от напряжения источника опорного напряжения 7. Большой сигнал рассогласования, усиленный операционным усилителем 6 мгновенно уменьшает сопротивление регулирующего элемента 4, что приводит к
снижению частоты преобразования до значения, при котором устанавливается требуемая частота преобразования, соответствующая минимальному (пороговому) рассогласованию напряжений инвертирующего и неинвертирующего входов операционного усилителя 6.
Воздействие любого фактора, вызывающего изменение частоты преобразования, приводит к изменению степени рассогласования между выходным напряжением активного частотного детектора 8 и напряжением источника
опорного напряжения 7, подведенных к соответствующим входам операционного усилителя 6. На выходе операционного усилителя 6 формируется напряжение, изменяющее сопротивление регулирующего элемента 4 до
уровня и адекватно степени и знаку изменения частоты преобразования до тех пор, пока степень рассогласования выходного напряжения активного частотного детектора 8 с напряжением источника опорного напряжения
7 не достигнет порогового, соответствующего требуемой рабочей частоте преобразования напряжения.
Частота преобразования постоянного напряжения в переменное в широких пределах регулируется изменением выходного напряжения источника опорного напряжения 7, причем, диапазон регулирования частоты преобразования в основном определяется диапазоном частоты, в пределах которого характеристика “частотанапряжение” частотного детектора 8 является линейной. Точность поддержания частоты преобразования определяется крутизной характеристики “частота-напряжение” активного частотного детектора 8 и коэффициентом
передачи операционного усилителя 6 независимо от природы дестабилизирующего частоту преобразования
фактора.
Cоставитель Е.В. Федоров
Редактор В.Н. Позняк
Корректор Т.Н. Никитина
Заказ 0060
Тираж 20 экз.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
116 Кб
Теги
by2116, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа