SU748721A1 - Стабилизированный конвертор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питани .5

Известен преобразователь напр - / жёни  1, который содержит задающий генератор, генератор пилообразного напр жени , компаратор, усилитель мощности, выпр митель,фильтр, Ю цепь обратной св зи,делитель частоты и два селектора,вход делител  частоты подключен к выходу задающего генератора, входы селекторов .к выходу делител  частоты и выходукомпаратора , выходы селекторов ко входу усилител  мощности.

Известен преобразователь напр жени  .2 , который содержит генератор пилообразного напр жени , 20 схему сравнени , коммутатор, усилитель , мощности, триггер, узел синхронизации , трансформатор, выпр митель с фильтром. Между выходом устройства и схемой сравнени  вклю- 25 чан усилитель обратной св зи. Коммутатор выполн ет те же функции, что и-селекторы импульсов в преобразователе 1. Стабилизаци  осуществл етс  за счет изменени  дли- JQ

тельности импульсов, поступающих

с выхода схемы сравнени  через ком-.

мутатор на вход усилител  мощности.

Выходное напр жение в этих устройствах равно среднему за период значению импульсов напр жени  на выходе выпр мител  и выдел етс , как правило, индуктивно-емкостным фильтром,

К недостаткам известных устройств можно отнести то, что при включений на вход фильтра в первый момент времени пойтупает немодулированное напр ж.ение. При этом в контуре , образованном дросселем и конде{1сатором фильтра, возникает переходной процесс, привод щий к по влению выбросов выходного напр жени , Снимаемого с конденсатора, сверх номинального значени  и возникновению аномально-больших токов, протекающих через дроссель, а следовательно , и через транзисторы усилител  мощности. Это может привести к выходу из стро  элементов усилител  мощности и питаемой аппаратуры. Неисправности в последовательной цепи, соедин ющий выход устройства со уходом элемента, преобразующего

йосТо нное напр жение в последовательность импульсов (комйаратор в преобразователе 1 и схема сравнени  в преобразователе (2) и неисп равности самого элемента существенным образом вли ют на правильную работу всего устройства. Если в цепи обратной св зи или. компараторе в преобразователе I или в усилителе обратной св зи и схеме сравнени  в преобразователе 2 произойдет неисправность , при которой на выходах кЪмпаратора или схемы сравнени  установитс  напр жение, позвол ющее имп ьсам с выходов делител  частоты прдходить на вход усилителей мощности без модул ции, то выходное напр жение в этих устройствах увеличи .ваетс  в 1,5-2 раза,что,как правило, недопустимо дл  питаемой аппаратуры.

Из известных устройств наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  стабилизированный конвертор, который содержит силовой выпр митель, выход Которого подключен к входу фильтра, а вход к выходу усилител  мощности на транзисторах, база каждо jfo из которых через резисторы соеди1ёна с выводами управл ющих полуобмо через диоды с выводами запирающих полуобмоток, трансформаторы предварительных усилителей, щиротноимпульсный модул тор, один вход ко fCiporo соединен с выходом устройства через цепь обратной св зи, а другой через формирователь пилообразного напр жени  с выходом задаюдего генера- ора , элементы И, делители частоТы , инверторы и вспомогательный стабилизатор напр жени . Данное устройство имеет следующие недостатки. При уменьшении входного напр жени  широтно-импульсный модул тор будет увеличивать длительность

иМйульсЬв, поступающих на базы сило вы5с транзисторов с управл ющих обмоток . При Некотором минимальном значёййй входного напр жени  запас регулировани  выходного напр жени  будет SfciepnaH и на выходе модул тора установитс  посто нное напр жение, при которбм импульсы с выходов Делител  частоты будут проходить на базы транзисторов предварительньах усилителей без изменени  длительности. При этом в форме напр жени , снимаемогА со вторичных полуойлоток управл ющего трансформатора будет отсутствовать пауза на нуле . Отсутствие паузы между управл. ющимй импульсами , поступающими на базы силовых

7 р1Ш йст6рЬв приводит к по влению сквозных токов, в несколько раз превьиаающих номинальные значени  коллекторных токов. Большие импульсные перегрузки по мощности и току, обус йо1лённйё наличием сквозных токов, снижают надежность преобразовател .

При значительном уменьшении выходного напр жени  вспомогательного стабилизатора, при его неисправности силовые транзисторы выход т из насыщени  и начинают работать в активной области. При этом резко увеличиваетс  мощность, рассеиваема ;транзисторами, что в конечном итоге может привести, к выходу их из стро  Увеличение напр жени  при его неисправности приводит к возрастанию управл ющего и запирающего напр жений , прикладываемых к переходам база - эмиттер силовых транзисто- . ров, которые станов тс  равным или даже несколько превышак дим предельно допустимое значение.

Если в. цепи обратной св зи или широтно-импульсном модул торе произошла неисправность, привод ща  к установлению на его выходе такого напр жени , при котором импульсы с выходов делител  частоты через схемы И поступают на базы транзисторов (предварительного управл ющего усилител ) без изменени  длительности , т.е. без модул ции, то широтно-импульсный модул тор не оказывает вли ни  на работу устройств и преобразЬватель тер ет свои стабилизирующие свойства. Кроме нарушени  нормальной работы преобразовател , это приводит к тому, что из-з отсутстви  паузы между импульсами, конденсатор выходного фильтра зар жаетс  до амплитудного значени  пр моугольного напр жени , и напр жение на выходе преобразовател  может превышать номинальное в 1,5-2 раза, что недопустимо дл  питаемой аппаратуры..

При включении преобразовател  напр жение на выходе фильтра в первый момент равно нулю. На выходе широтно-импульсного модул тора устанавливаетс  посто нное напр жение, при котором на базе силовых транзисторов усилител  мощности со вторичных полуобмоток управл ющего трансформатора поступает немодулированное пр моугольное напр жение.

Аналогичное напр жение с выхода усилител  мсадности через выпр митель поступает на вход Фильтра. Известно, что при включении выпр мителей , работающих на индуктивноемкостной фильтр, возникает пере- . ходной процесс в колебательном контуре, образованном дросселем и конденсаторе. При этом на конденсаторе возможно по вление значительных перенапр жений, а в дросселе возникновение аномально-больших токов. Нарастание напр жени  на конденсаторе фильтра отстает по

фазе от роста тока в дросселе. Поэтому , когда напр жение на конденсаторе достигает величины, после . которой дальнейший рост выходного напр жени , переданного по цепи обратной св зи на вход широтно-импульсного модул тора, будет отрабатыватьс  за счет уменьшени  длительности импульсов, ток в дросселе может в несколько раз превышать установившеес  значение. Поскольку энерги  на фильтр поступает через силовые транзисторы уси лител  мощности, при включении преобразовател  коммутируемые транзисторами токи могут значитель но превышать свои установившиес  значени , что может привестик выходу их из . Кроме того, поскольку на врем  устайовлени  номинального выходного напр жени  силовые транзисторы уп|равл ютс  немодулированным пр моугольным напр жением, в котором отсутствует пауза на нуле,возник щие при включении значительные пер груьки по току и мощности в транзисторах , вызванные переходным про цессом в фильтре, усугубл ютс  по влением сквозных токов. Опережающее нарастание тока в дросселе приводит к тому, что к мо менту времени, когда напр жение на конденсаторе достигает номинального значени , ток в дросселе превышает свое установившеес  значение; так как этот ток  вл етс  зар дным током конденсатора, то зар д конденсатора будет продолжатьс  и напр жение на нем увеличиватьс . Это |выходное напр жение, увеличенное сверх номинального значени , через цепь обратной св зи поступает на вход широтно-иМпульсного модул тора . Стрем сь поддержать выходное напр жение посто нным, широтноfимпyльcный модул тор уменьшает дли тельность импульсов, поступающих на вход фильтра. Но так как фильтр  вл етс  инерционным звеном и ток дроссел  мгновенно изменитьс  не мЬжет, то еще некоторое врем  он будет продолжать зар жать конденсатор , что приведет к по влению выброса выходного напр жени .; Таки образом, нарастание выходног о напр жени  при включении преоб1 аэова тел  будет сопровождатьс  по влением выброса выходного напр жени , длительность и амплитуда которого определ ютс  параметрами фильтра. ; Наличие выброса выходного напр жени  в большинстве случаев недопустимо дл  питаемой аппаратуры. Таким образом, перечисленные не Достатки .могут служить причиной вы ;да из стро  как преобразовател ,та Ипитаемой аппаратуры, что снижает надежность системы в целом. Целью изобретени   вл етс  повы шение надежности стабилизированного преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем,, что стабилизированный конвертер, который содержит силовой выпр митель с фильтром, подключенный к выходному трансформатору двухтактного усилител  мощности на транзисторах, базы которых через резисторы соединены с выводами полуобмоток трансформатора управл ющего предварительного усилител  и через диоды подключены к выводам полуобмоток запирающего предварительного усилител , каждый из которых выполнен по двухтактной схеме на транзисторах, причем базы первого из них соединены с выходами первой пары, а базы второго с выходами второй пары.логических элементов И, причем nepiebie входы первой пары соединены с соответствующими выходами первого делител  частоты , а первые входы второй с соответствующими выходами второго делител  частоты, вторые же входы пер-, вой пары соединены с выходом широтно-импульсного модул тора непосредственно и через инвертор подсоединены ко вторым входам второй пары, первый входширотнО-импульсного модул тора св зан с выходом формировател  пилообразного напр жени , а второй вход - с выходными выводами, входы делителей частоты соединены между собой через другой инвертор, причем вход последнего подключен к выходу задающего генератора и ко входу формировател  пилообразного напр жени  и вспомогательный стабилизатор напр жени  св занный со входами предварительных усилителей, снабжен источнике .опорного напр жени , первьвл и вторым двухрезистивными делител ми напр жени , подключенными , к выходу вспомогательного стабилизатора, и кс шаратором, первый вход которого подключен к средней точк% первого резистивного делител  и через обратный диод ко второму входу широтно-импульсного модул тора, первый же вход последнего св зан со средней точкой второго резистивного делител  и через первый конденсатор с выходом формировател  пилообразного напр жени , который через второй конденсатор соединен со вторым входом упом нутого к(М таратора, подключенным через резистор к средней точке . RC -цепи, резистивный вход которой св зан с вьссодом опорного источника, причем выход компаратора подкЛочен к третьiiM входампервой пары логических элементов И, а второй вход широтноимпульсного модул тора подключен к одному из входных выводов непосредственно . Яа фиг I показана функциональна  Ьхема предлагаемого конвертора; Ha фиг.2-диаграммы напр жений в ха рактерных точках схемы. Стабилизированный.конвертор содержит силовой выпр митель 1с фильтрсм 2, полключенный к трансфор матору двухтактного усилител  мощно сти на -силовых -транзисторах 3,4, базы которых соединены через резисторы 5,6 с полуобмотками 7,8 трансформатора 9 управл ющего предварительного усилител  на транзисторах 10, 11 и через диЬды 12, 13 с полуобмотками 14, 15 трансформатора 16 запйраютцего предварительного усилител  на транзисторах 17, 18. Базы f v aH3HCTopoB управл ющего усилител  подкпкчены к выходам первой пары лог чёских элементов И 19, 20, а базы запрещающего - к выходам вто 1эрй пары логических элементов И a,v,.- 2j 22. Первые Входы пепвой пары соединены с выходом широтно-импульсного Модул тора 23 непосредственно а первые входы второй пары - через первый инвертор 24; вторые же вход пегзвой нодключены; к сбЬтвет ст юЩйм входам первого делител  часто 25, а; второй пары - .к соотвётствую «... .-. Щи второго делител  часто . Задающий гене;ITOP 27 св зан со входом второго делител  частоты через второй инвертор 28, а сЪ входом первого и входом форми Рвватёл  пилообразного наггр жёнй  29 непосредственно. ha выходе вспо могательного стабилизатора напр жени  30 установлены первый делитель напр жени  на резисторах 31, 32, второй делитель напр жени  на резисторах 33,34 и опорный источник 35. Средн   точка первого Дели тел  напр жени  соединена с инвертирующим входом 36 компаратора 37. На выход опорного источника подклю чена интегрирующа  цепь из резисто 38 и конденсатора 39, средн   точка которой через резистор 40 соединена с неинвертирующим входом 41 ;кьйпаратора, пбдключённым через конденсатор 42 к выходу формировател  пилообразнозге напр жени ми через конденсатор 43 к средней точ ке второго делител  напр жени , ко ра  подключена к неинвертирующему 44 шйротно-импульсного модул тора , а его инвертирующий вход 4 подключен через пр мой диод 46 к ПЛОДУ 36 компаратора и к выходу фильтра 2 непосредственно. Стабилизированный конвёртор работает следующим образом. При пойаче йхо ногб йапр жени  эёшающий генератор 27 начинает вырабаты ать пос;ле овательность пр моугольных импульсов (фиг. 2).С йьисода задающего генератора 27 ши пул:ьсы поступают на входы делителей частоты 25, 26. С выходов де8 лителей частоты 25, 26 пр ма  и инверсна  последовательности импульсов ( Ujig фиг. 2) с Частотой, в два раза меньшей частоты работы задающего генератора 27, поступают на входы элементов и 19, 20 и 21, 22. Прохождение импульсов через злементЬг И зависит от напр жений на выходах шйротно-импульсного модул тора 23 и компаратора 37. В свою очередь, напр жени  на выходах шйротно-импульсного модул тора 23 и, компаратора 37 завис т от напр жений на их входах. С выхода первого делител  напр жени  на резисторах 31, 32 напр жение поступает на инвертирующий вход 3)6 компаратора 37. Пеинвертирующий вход 44 шйротно-импульсного модул тора 23 соединен с выходом второго делител  напр жени на резисторах 33, 34. На этот же вход черезразв зывающий конденсатор 43 подаетс  .пилообразное напр жение с выхода формировател  пилообразного напр жени  29. Через разв зывающий конденрсатор 42 пилообразное напр жение поступает на неинвертирующий вход 41 компаратора 37. Этот же вход через резистор 40 соединен с конденсатором 39 интегрирующей цепи, состо щей из резистора 38 и конденсатора 39. В первый момент времени после включени  напр жение на выходах первого и второго делителей напр жени (соответственно резисторы 31, 32иЗЗ, 34) и соединенных с ними инвертирующем входе 36 компаратора 37 и неинвертирующем входе 44 шйротно-импульсного модул тора 23 устанавливаетс  сразу. Напр жение на выходе устройства- и соединенном с ним инвертирующем входе 45 шйротно-импульсного модул тора 23 равно нулю. С выхода источника опорного напр жени  35 напр жение через и.нтегрирующую цепь (рез.истор 38, конденсатор 39) и резистор 40 поступает на неинвертирующий вход 41 компаратора 37 и в первый момент также равно нулю. Это приводит к по влению на выходе шйротно-импульсного модул тора 23 и KcwnapaTopa 37 различных -значений напр жений ( Uj7 и гзФиг. 2) . Если на выходе шйротно-импульсного модул тора 23 устанавливаетс  напр жение , позвол ющее импульсам с выходов делител  частоты 25 прюходить через элементы И 19, 20 на базы транзисторов 10, 11, то выходное напр жение компаратора 37, напротив, запирает элементы И 19,20, и импульсы с вькодов делител  частоты 25 через элементы и 19, 20 не проход т . Транзисторы 10, 11 закрыты, напр жение на управл ющих полуобмотках 7/ 8 трансформатора 9 равны нулю , транзисторы 3, 4 также закрыты и напр жение на выход устройства не поступает. С выхода ширЬтно-импульсного модул тора 23 напр жение через инвертор 24 поступает на входы элементов И 21, 22 и запирает их, преп тству  прохождению импуль сов с выходов делител  частоты 26 на базы транзисторов 17, 18. Транзисторы 17, 18 закрыты и на работу устройства не вли ют.

После выключени  преобразовател , напр жение с выхода источника опорного напр жени  35 поступает, на интегрирующую цепь: резистор 38, конденсатор 39. Конденсатор 39 начиHaet зар жатьс , С конденсатора 39 напр жение через резистор 40 поступает на неинвертирующий вход 41 компаратора 37. По мере нарастани  напр жени  на конденсаторе 39 компаратор 37 сравнивает медленно нарастающее напр жение на конденсаторе 39 с посто нным стабильным напр жением, подаваемым на инвёртируквдий вход 36 компаратора 37 с выхода первого делител  напр жени  на резисторах 31, 32 и с помощью пилообразного напр жени , поступающего на вход 41 с выхода формировател  пилообразного напр жени  29 через конденсатор 42, преобразует нарастающее на конденсаторе 39 напр жение в последовательность импульсов с нарастающей длительностью ( Uj фиг. 2). С выхода компаратора 37 импульсы поступают на входы элементов И 19,- 20. Поскольку выходное напр жение широтно-импульсного модул тора 23 разрешает прохождение импульсов через элементы И 19, 20, импульсы с выхода компаратора 37 будут проходить на выход того элемента И, на входе которого присутствует импульс с выхода делител  частоты 25. На выходах элементов И 19, 20 будут формироватьс  последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на полпериода частоты работы делител  частоты 25, длительность. которых, определ ема  длительностью импульсов с выходов компаратора 37, медленно .нарастает ( у, и,- фиг,2) . Импульсы с выходов элементов И 19, 20 поступают на.базы тиристоров 10, 11, поочередно отпира  их на врем  длительности импульса. На обмотках трансформатора 9 будет формироватьс двухпол рное пр моугольное напр жение с паузой на нуле. . Длительность импульсов напр жени медленно увеличиваетс , начина  с нул . Снимаемое с управл ющих полуобмоток 7, 8 трансформатора 9 это напр жением используетс  дл  управлени  работой транзисторов 3,4 усилител  мощности. С выхода усилител  мощности аналогичное по форме

двухпол рное пр моугольное напр жение с паузой на нуле и медленно нарастающей длительностью импульсов выпр мл етс  выпр мителем 1 и пЪ- . ступает на вход фильтра 2. При поступлении импульса напр жени  фильтра 2, ток в его дросселе начинает нарастать р соответствии с выражением

(

ар

ЬЭр

(I)

где и,т-,- амплитуда импульса напр жени  на входе фильтра; ty - длительность импульсов;

УС напр жение на конденсаторе; Lgp - индуктивность дроссел . При поступлении первого импульса напр жение на конденсаторе

равно нулю, разность U с максимальна , но из-за малой длительности ток в дросселе, не успевает существенно возрасти, и за врем  паузы дроссель полностью разр жаетс  на

конденсатор фильтра, что приводит к незначительному возрастанию напр жени  на нем. Зар дившись от последующего импульса, дроссель во врем  паузы оп ть разр жаетс  на конденсатор фильтра, что приводит к дальнейшему возрастанию напр жени  на нем. Коэффициент заполнени  импульсов напр жени  на входе фильтра 2 после включени  преобразовател  медленно увеличиваетс , начина  с

нул . Посто нное напр жение на конденсаторе фильтра, равное среднему значению последовательности импульсов на входе фильтра 2

40

будет приэтом плавно увеличиватьс  пропорционально увеличению коэффициента заполнени  К tn / Т. По мере

возрастани  длительности импульсов напр жени  Hfi входе фильтра 2, увеличиваетс  напр жение на конденсаторе фильтра, а разность 0 Uc в выражений 1 уменьшаетс .

Таким, образом, по мере нарастани  J литeльнocти импульсов напр жение на входе фильтра 2, ток через дроссель, будут равномерно постепенно увеличиватьс  от О до номинального значени . Посто нна  времени интегрируквдей цепи (резистор 38, конденсатор 39), определ юща  скорость нарастани  коэффициента заполнени  импульсов напр жени  на входе фильтра 2, выбираетс  значительно большей посто нной времени фильтра 2. При этом полностью исключаетс  возможность возникновени  переходного процесса в фильтре 2 привод ща  к по влению а-нормально-- ,

больших токов через дроссель фильтра

2 и транзисторы 3,4 и перенапр жений на конденсаторе фильтра.

Плавно нарастающее напр жение на конденсаторе фильтра поступает на вход 45 широтно-импульсного модул тора 23 ( 2) . По мере нарастани  выходного напр жени  вступает в работу широтно-импульсный модул тор 23. Он сравнивает выходное напр жение со стабильным напр жением , подаваемым на вход 44 с выхода второго делител  напр жени  на резисторах 33, 34 и с помощью пилообразного напр жени , поступающего на вход 44 с выхода формировател  пилообразного напр жени  29 через конденсатор 43, преобразуе вьЁсодное напр жение в импульсы, длительность которых обратно пропорциональна величине выходного напр жени  ( Oaj фиг. 2} . До Teix Wop, nipka длительность импульсов с выход широтно-импульсного модул тора 23 больше, чем длительность импульсов на выходе компаратора 37,длительность импульсов на выходах элементов И 19, 20 определ етс  длительностью выходных импульсов компаратора 37, и широтно-импульсньай модул тор 23 на работу устройства не вли ет . По мереувеличени  длительност импульсов на выходе кс етаратора 37, увеличиваетс  выходное напр жение и уменьшаетс  длительность импульсов с выхода широтно-импульсного модул тора 23. Начина  с некоторого момента времени :o(фиг. 2) длительность импульсов на выходе широтноимпульсного модул тора 23 будет меньше длительности выходных импульсов компаратора 37. При этом длительность импульсов на вьисЬдах элементов И 19, 20 будет определ тьс  импульсами с выхода широтнЬ-ййпульсного модул тора 23 к не будет зависеть от напр жени , снимаемого с выхода компаратора 37. С Этого момёнта дальнейшее изменение выходного напр жени  будет отрабатьаватьс  широтно-импульснш Модул тором 23,

Таким образом,при включении преобразовател  нарастание выходного напр жени  на конденсаторе фильтра И тока через транзисторы 3, 4 и дроссель от нул  до номинешьного значени  происходит с заданной скорост плавно без выбросов что исключает ЯЬзможность работы преобразовател  в экстремальны: режимах, св занных с возникновением переходного процесса в фильтре 2, и повьи ает надежность устройства. По мере зар да конденсатора 39 напр жение на нём стремитс  достичь выходйого напр жени  источника 35. Конечное значение коэффициента запонени  импульсов нсшр жени  на, выходе ксмпаратора 37 определ етс 

разницей .между напр жением, снимае мым с выхода первого делител  напр жени  на резисторах 31, 32, и выходным напр жением источника опорног напр жени  35. Напр жение на выходе источника опорного напр жени  35 выбираетс  больше выходного напр жени  первого делител  напр жени  на резисторах 31, 32 на величину, чуть меньшую амплитуды пилообразного напр жени  Uj4 (фиг.2). После того, как конденсатор 39 полностью зар дитс , напр жение на нем станет равным напр жению на выходе источника опорного напр жени  35 ив установившемс  режиме коэффициент заполнени  импульсов на выходе компаратора 37 всегда будет меньше единицы. Это приводит к тому, чтодаже при минимальном напр жении на входе устройства, при котором на выходе широтно-импульного модул тора 23 устанавливаетс  напр жение,позвол ющее импульсам с выходов делител  частоты 25 проходит через элементы И 19, 20 на базы транзисторов 10, 11 без изменени  1длительности,в форме напр жени ,снимаемого с обмоток трансформатора 9, будет присутствовать пауза, дли- тельнрсть которой определ етс , конечнЫм значением коэффициента заполнени  импульсов напр жени  на выходе компаратора 37. Наличие гарантированной паузы в форме напр жени , снимаемого с полуобмоток 7, 8 трансформатора 9, полностью исключает возможность возникновени  сквозных токов через транзисторы 3, 4 и св занных с этим импульсных перегрузок Ito мощности.

во вспомогательном стабилизаторе напр жени  30 произошла неисправность , привод ща  к уменьшении его выходного напр жени , то соответственно уменьшаетс  напр жение на выходе второго делител  напр жени  , снимаемое с резистора 33. Широтно-импульсный модул тор 23 осуществл ет сравнение выходного напр жени  с напр жением, снимаемьал с резистора 33. При уменьшении напр жени  на резисторе 33, уменьшаетс  выходное напр жение устройства. Пропорционально выходному напр жению уменьшаетс  мощность, отдаваема  в нагрузку, и определ емый этой мощ-, ностью коллекторный ток транзисторов 3, 4. При уменьшении выходного напр жени  вспомогательного стабилизатора 30 уменьшаетс  амплитуда импульсов напр жени  на обмотках трансформатора 9, 16, а: следовательно, и базовый ток транзисторов 3, 4, однако при этом вследствие уменьшени  отдаваемой в нагрузку мощности пропорционально уменьшению базового тока уменьшаетс  коллекторный ток транзисторов 3, 4. Таким образом.

исключаете вьщеление значительной мощности на транзисторах 3, 4, вследствие выхода их из режима на- сьпцени , при уменьшении выходного напр жени  вспомогательного стабилизатора 30.

При пробое стабилизирующих элементов вспомогательного стабилизатора 30 увеличиваетс  выходное напр жение стабилизатора 30. При этом возрастает напр жение на выходе первого делител  напр жени , снимаемое с резистора 32, Это напр жение поступает на инвертирующий вход 3 компаратора 37, Как только увеличивающеес  на входе 36 компаратора 37 напр жение превысит напр жение опорного источника 35, присутствующее на входе компаратора 37, компаратор 37 изменит свое состо ние. Напр жение на его выходе станет равным нулю и запрет элементы И 19, 20. Импульсы на базы транзисторов 10,. 11 не проход т, и они закрываютс . Напр жение на обмотках трансформатора 9 равны нулю и транзисторы 3, 4 также запираютс . Выходное напр жение становитс  равным нулю. При этом на выходе широтно-импульсного модул тора 23 устанавливаетс  посто нное напр жение, которое, поступа  через инвертор 24 на йыходы элементов И 21, 22, запирает их. Транзисторы 17, 18 закрываютс , и напр жени  на обмотках трансформатора 16 также равны нулю. Таким образом, при пробое стабилизатора 23 запираютс  транзисторы 10, 11 и 17, 18 предварительных усилителей и транзисторы 3, 4 усилител  мощности. Это исключает возможность работы транзисторов 3, 4 при напр жени х на переходах база-эмиттер, превышающих или близких к предельно-допустимым.

Напр жение, снимаемое с резистора 34, выбираетс  больше напр жени  на резисторе 32 на величину остаточного падени  напр жени  на диоде 46. Поэтому в установившемс  режиме ток через диод практически не протекает и на работу устройства диод 46 не вли ет. Если в широтно-импульсном модул торе 23 произошла неисправност привод ща  к установлению на его выходе напр жени , при котором импулсы с выхода делител  частоты 25 проход т через элементы И 19, 20 без изменени  длительности, то на базы транзисторов 3, 4 поступает немодулированное пр моугольное напр жение (незначительна  пауза, обусловленна  работой компаратора 37, практического вли ни  не оказывает).

Аналогичное напр жение с выхода усилител  мощности через выпр митель 1 поступает на вход фильтра 2. Выходное напр жение начинает возрастать , диод 46 открываетс , и выходное напр жен1|е, присутствующее на инвертирующем входе 45 широтноимпульсного модул тора 23 поступает также на инвертирующий вход 36 компаратора 37. На неинвертирующем входе 41 компаратора 37 присутствует опорное напр жение с выхода источника опорного напр жени  35 и пилообразное напр жение. Компаратор 37 сравнивает измен ющеес  выходное напр жение с напр жением, присутствующим

0 на входе 41, и с помощью пилообразного напр жени  преобразует выходное напр жение в импульсы, длительность которых обратно-пропорциональна величине выходного напр жени ,

5 т.е. выполн ет функцию широтно-импульсного модул тора 23. Импульсы с выхода компаратора 37 поступают на входы элементов И 19, 20 и проход т на выход того элемента, на

0 входе которого присутствует импульс с выхода делител  частоты 25. С выходов элементов И 19, 20 импульсы поступают набазы транзисторов 10, 11, поочередно отпира  их на врем 

5 длительности. На обмотках трансформатора 9 формируетс  двухпол рное пр моугольное напр жение с паузой - на нуле ,используемоедл  управлени  работой транзисторами 3, 4.

В случае, когда работой преобра-

0 зовател  управл ет компаратор 37, выходное напр жение сравниваетс  с -выходным напр жением опорного источника 35. Как уже указывалось , это напр жение превышает напр жение,

5 снимаемое с резистора 32, на величину , чуть меньшую амплитуды пилообразного напр жени . Дл  устойчивой работы преобразовател  необходимо, чтобы амплитуда пилообразного на0 пр жени  превышала амплитуду пульсации выходного напр жени  в 1,5-2 раза. Отсюда следует, что когда работой преобразовател  управл ет компаратор 37, выходное напр жение уве5 личиваетс  на двойную амплитуду пульсаций , что, как правило, не выходит за пределы допустимых отклонений , выходного напр же ни .

Отсутствие дополнительного элемен0 та Между выходом устройства и входом широтно-импульсного модул тора 23 значительно снижаетверо тность по влени  неисправности в последовательной цепи, соедин ющей выход

5 устройства со входом широтно- импульсного модул тора 23, что повышает надежность устройства.

Claims (2)

1. Медленное плавное нарастание длительности импульсов, управл ющих работой усилител  мощности при включе0 нии, полностью исключает возможность возникновени  переходного процесса в фильтре
2. 2. При этом выходное напр жение и потребл емый от первичного источника ток возрастает с задан5 ной скоростью от нул  до номинального значени  без выбросов. Отсутствие выбросов выходного напр жёйМ  при включений исключает воэможностЬ выхода ий стро  питаемой аппаратуры . Отсутст1ВиёбрЬсков пЬт1рё6л емого тока Сверх йомйнальнЬгЬ значени  через транзисторы 3, 4 усилител /1ир1 ности повышает надежность устройства, и кроме того, значительно расшир ет область его примёненн  так как во многих случа х аппаратур питаетс  от первичных источников ограниченной мощности. В этом случае Нсшичиё бросков потребл емого тока При включении приводит к прова лам выходного напр жени  источни.к&,что Hajpynrnfib но|р«ал ую pajSoTyаппаратуры, питающейс  от этого первичного источника. Плавное нарастание тока через транзисторы 3, 4 усилител  мощности а следовательно, и обмотки трансформатора , улучваает и качественные харак теристики аппаратуры,так как быстрое нарастание тока в обмотках трансформатора служит причиной возникновени  з Лёктрсмагнитиой помехи, котора  может прив1ести k сбою в работе аналогичной аппаратуры. В устройстве предусмотрена также защита от неправильного функционировани  преобразовател  в случае возникновени  неисправностей в широтно-импульсном модул торе 23 и вспсмогагельНом стабилизаторе 30. Наличие гарантированной паузы между.управл ющийи импульсами исключает возможность возникновени  скво шх токов и св занных с ними больших импульсных перегрузок. В Итоге пЬвьайаетС  надежность как сгилого преобразовател  tiak й аппаратуры в целом и расшир етс  область возможного применени устройства. Формула изобретени  Стабилизированный конвертор , Содерж 1щий силовой выпр митель с филь ром, подключенный к выходному транс ф6{ 4атору двухтактного усилител  M ifpcfSf на тра нзйсторах, бИЭТШго рых через резисторы соединены с вывода ми пЬлуобмоток трансформатора. упр л кхцего I предварительного усилител  и через диоды подключены к выводам полуобмоток запирающего пре дварйтельио усилител , выполненных по двухтактной схеме на транзистора ричем базы первого из них соедине-,ц ны с выходами первой пары, а базы второго с выходами второй пары лоических элементов И, причем первые ходы первой пары соединены с соотетствующими вь1ХОДс1Ми первого деител  частоты, а первые входы второй - с соответствующими выходами второго делител  частоты, вторые входы первой пары соединены с выходом широтно-импульсного модул тора непосредственно и через инвертор подсоединены ко вторым входам второй пары, первый вход широтно-импульсногр модул тора св зан с выходом формировател  пилообразного напр жени , а второй вход - с выходными выводами, входы делители частоты соединены между собой через другой инвертор, причем вход последнего подключен к выходу задающего генератора и ко входу формировател  пилообразного напр жени , и вспомогательный стабилизатор напр жени , св занный со входами предварительных усилителей, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности, он снабжен источ;ником опорного напр жеьи , первым и 1вторьам двухрезисторными делител ми напр жени , подключенными к выходу вспомогательного стабилизатора/ и ксдапаратором, первый вход которого подсоединен к средней точке первого резистивного делител  и через обратный диод ко второму входу широтноимпульсного модул тора, первый вход последнего соединен со средней точкой второго резистивного делител  и через первый конденсатор с выходом формировател  пилообразного напр жени , который через второй конденсатор соединен со вторым входом упом нутого .Компаратора, подключенньж через резистор к средней точке RC -цепи, резистивный вход которой св зан с выходом опорного источника, причем выход компаратора подключен к третьим входгик первой пары логических элементов И, а вторюй вход широтно-импульсного модул тора подключен к одному из ьыходныХ выводов непосредственно. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 479101, кл. G 05 F 1/64, 1975. 2,Авторское свидетельство СССР . 517014, кл. G .05IF 1/56, 1977. 3,Авторское свидетельство СССР по за вке 2429292/24-07, кл. Н 02 М 3/335, 76.