Устройство для управления преобразователем напряжения

Устройство для управления преобразователем напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. № 1032591, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены шунт, компаратор и реле, причем первый вход компаратора соединен с шунтом, включенным последовательно в выходную цепь стабилизатора тока, второй вход подключен к источнику опорного напряжения, a выход через реле подключен к выходу шнротно-импульсного модулятора. со to сл 1C сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

В

РЕСГ)УБЛИ К. „„SU.„1112525 з1ец Н 02 P 13/16; Н 02 Н 7/12 в

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO (61) 1032591 (21) 3587110 24-07 (22) 04.05.83 (46) О?.09.84. Бюл. № 33 (72) В. Н. Мишин, В. П. Лайер, В. М. Блынский и В. P. Гладырь (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.316.727:621.316.925 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 1032591, кл. Н 02 P 13/16, 1982: (54) (5?) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. ¹ 1032591, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены шунт, компаратор и реле, причем первый вход компаратора соединен с шунтом, включенным последовательно в выходную цепь стабилизатора тока, второй вход подключен к источнику опорного напряжения, а выход через реле подключен к выходу широтно-импульсного модулятора.

tl

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам управления преобразователями, которые могут быть использованы в качестве вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры. .По основному авт. св. № 1032591 известно устройство для управления преобразователем напряжения, содержащее задающий генератор, соединенный с входом триггера, усилитель мощности импульсов управления, управляющие входы которого соединены с выходами двухвходовых элементов И-НЕ, первые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выхода м триггера, вторые входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, датчик тока инвертора, стабилизатор тока, управляющий вход ко торого соединен с выходом датчика тока, а усилитель мощности выполнен в виде двух диодов, трех управляемых ключей и двух трансформаторов управления с первичными и размагничивающими обмотками, каждая из которых соединена последовательно с первичной обмоткой другого трансформатора, при этом концы размагничивающих обмоток объединены и подключены к положительному зажиму стабилизатора тока, .а концы первичных обмоток через первый и второй управляемые ключи объединены и подключены к отрицательному зажиму стабилизатора тока, к которому через третий управляемый ключ подключены катоды диодов, аноды которых соединены с общими точками соединения размагничивающих и первичных обмоток разноименных трансформаторов управления, причем управляющий вход третьего ключа подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а управляющие входф первого и второго ключей предназначены для подключения к выходу соответствующих элементов И-НЕ (I).

Недостатками этого устройства являются отсутствие защиты от понижения тока в стабилизаторе тока и как следствие недостаточная надежность преобразователя.

Как известно, для нормальной работы транзисторов в ключевом режиме необходимо, чтобы выполнялось условие

16в к/У где l g — ток базо-эмиттерного перехода транзистора; — ток коллектора; ф — коэффициент передачи транзистора по току.

Однако наличие на входе преобразователя фильтра, обладающего большой постоянной времени по сравнению с фильтром стабилизатора тока, приводит к нарушению этого условия при выключении преобразователя или кратковременном провале напряжения в питающей сети, так как ток стабилизатора тока, поступающий через усили12525 тель мощности к базо эмнттерным перехо дам силовых транзисторов, существенно уменьшается, в то время как ток через силовые транзисторы некоторое время продолжает протекать почти неизменным. Таким образом, силовые транзисторы переходят из ключевого режима работы в режим усилия и в результате чего возможен их выход нз строя.

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем. что в устройство для управления преобразователем напряжения, содержащее задающий генератор, соединенный с входом триггера, усилитель мощности импульсов управления, управляющие входы которого соединены с выходами двухвходовых элементов И-НЕ, первые входы которых подключены соответственно к прямому н инверс5

15 литель 4 мощности импульсов управления, подключенный к выходам стабилизатора 5 тока, управляющий вход которого соеднному выходам триггера, вторые входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, датчик тока инвертора, стабилизатор тока, управляющий вход которого соединен с выходом датчика тока, а усилитель мощности выполнен в виде двух диодов, трех управляемых ключей и двух тра нсформаторов управления с первичными и размагничивающимн обмотками, каждая из которых соединена последовательно с первич ной обмоткой другого трансформатора, при этом концы размагничивающих обмоток объединены и подключены к положительному зажиму стабилизатора тока, а концы первичных обмоток через первый и второй управляемые ключи объединены и подключены к отрицательному зажиму стабилизатора тока, к которому через третий управляемый ключ подключены катоды диодов, аноды которых соединены с общими точками соединения размагничивающих и первичных обмоток разноименных трансформаторов управления, причем управляющий

40 Вход третье о ключа подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а управляющие входы первого и второго ключей предназначены для подключения к выходу соответствующих элементов И-НЕ, введены шунт, компаратор и реле, причем первый вход компаратора соединен с шунтом, включенным последовательно в выходную цепь стабилизатора тока, второй вход подключен к источнику опорного напряжения, а выход через реле подключен к выходу ши50 ротно-импульсного модулятора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для управления преобразователем напряжения содержит выпрямитель, инвертор 2 и выходной выпрямитель 3, соединенные последовательно, уси1112525

Составитель В. Широков

Редактор С. Саеико Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 6073/42 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нен с датчиком тока инвертора 2, задающий генератор б, подключенный к входу триггера 7 два двухвходовых элемента

И-НЕ 8 и 9, первые входы которых соответственно соединены с прямым и инверсным выходами. триггера 7, вторые входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора I O, первому входу усилителя 4 мощности и выходу реле I 1, а выходы. соответственно соединены с вторым и третьим входами усилителя

4 мощности шунт 12, включенный в выходной цепи стабилизатора 5 тока и соединенный с входами компаратора 13, один из которых подключен к источнику опорного напряжения, а выход компаратора 13 подклк1чен к входу реле 11.

Устройство работает следующим образом.

Переменное входное нап ря жение после выпрямления выпрямителем I поступает на вход согласующего инвертора 2, с выхода которого после выпрямления выпрямителем 3 поступает в нагрузку. Величина тока управления транзисторными ключами инвертора 2 задается стабилизатором 5 тока пропорционально току нагрузки инвертора 2. Импульсами с задающего генератора 6 переключается триггер 7, импульсы с которого поступают на первые входы элементов И-НЕ 8 и 9, управляющие усилителем 4 мощности. Величина выходного напряжения преобразователя регулируется за счет изменения длительности импульсов управления, поступающих с выхода широтно-импульсного модулятора 10 на объединенные вторые входы элементов И-НЕ

8 и 9 и один из управляющих входов уси- лителя 4 мощности. Источником питания усилителя 4 мощности является стабилизатор 5 тока, определяющий амплитуду тока в цепи управления силовых транзисторных ключей инвертора 2. Контроль за величиной тока управления осуществляется с помощью шунта 12, включенного последовательно в цепь усилителя 4 мощности. При токах управления, создающих падение напряжения на шунте I 2aU >Ц омпаратор

10 13 выходным напряжением держит реле

II в разомкнутом состоянии. В аварийных режимах при уменьшении тока управления ниже минимально допустимой величины, когда д, Каарапряжение на выходе компаратора 13 меняет свою полярность и включает тем самым реле 11, которое блокирует выходные импульсы широтно-импульсного модулятора 10, и транзисторные ключи инвертора 2 надежно запираются.

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет контроль за минимально допустимом величиной тока управления силовыми транзисторными ключами, что позволяет исключить выход из строя силовых транзисторных ключей иэ-за перехода из режима насыщения в активную область путем воздействия на элементы схемы управления, переводящие их в закрытое состояние.

Кроме того, повышается надежность

30 работы преобразователя в динамических режимах, связанных с просадками напряжения питающей сети или ее аварийными аномалиями, а также при выходе из строя стабилизатора тока, питающего цепи управления.