Преобразователь постоянного напряжения

Преобразователь постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий инвертор с согласующим трансформатором на выходе , соединенньй через выпрямитель и сглаживающий фильтр с выводами для подключения нагрузки, первый трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь первичной обмотки согласуннцего трансформатора. а вторичная обмотка через первый выпрямитель и первый пороговый элемент соединена с-интегратором, выход которого подключен к перврму входу блока отрицательной обратной, связи, второй вход которого подключен к выводам для подключения нагрузки , а выход - через блок управления к управляющему входу инвертора, отл ич ающий с я тем, что, с целью повышения надежности, введены второй трансформатор тока, второй выпрямитель, второй пороговый элемент и дополнительная обмотка в первый трансформатор тока, причем дополнительная обмотка первого тран || сформатора тока и первичная обмотка второго трансформатора включены последовательно в цепь вторичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка второго транс-, форматора тока через второй выпрямитель и второй пороговый элеме 1т ,подключена к интегратору.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„su„„ а

4(sl) Н 02 M 3/335 Н 02 Н 7/122

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТФ (21) 3670150/24-07 (22) 09.12.83 (46) 23.02.85» Бюл. У 7 (72) В.П. Лайер, В.Н..Мишин и В.P. Гладырь (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления H радиоэлектроники (53) 621.314.57:621 ° 316.925 ° 4(088.8) (56) 1. Патент США Ф 3733538, кл. Н 02 М 1/18, 1975;

2. Патент США У 4002963, кл. Н 02 М 1/08, 1977. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий инвертор с согласующим трансформатором на выходе, соединенный через выпрямитель и сглаживающий фильтр с выводами для подключения нагрузки, первый трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь первичной обмотки согласующего трансформатора

t а вторичная обмотка через первый выпрямитель и первый пороговый элемент соединена с.интегратором, выход которого подключен к первому входу блока отрицательной:обратной, связи, второй вход которого подключен к выводам для подключения нагрузки, а выход — через блок управления к управляющему входу инвертора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены второй трансформатор тока, второй выпрямитель, второй пороговый элемент и дополнительная обмотка в первый трансформатор тока, причем дополнительная обмотка первого трансформатора тока и первичная обмотка второго трансформатора включены последовательно в цепь вторичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка второго трансформатора тока через второй выпрямитель и второй пороговый элемент подключена к интегратору. !

1141534 нагрузках возможно сильное замагничивание сердечника трансформатора.

Цель изобретения — и о в ьппе ние н адежности преобразователя путем более точной фиксации магнитной несимметрии и перегрузки по току нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения, содержащий инвертор

10. с согласующим трансформатором на выходе, соединенный через выпрямитель и сглаживающий фильтр с выводами для подключения нагрузки, первый трансформатор тока, первичная

15 обмотка которого включена в цепь первичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка через первый выпрямитель и первый пороговый элемент соединена с интегратором, выход которого подключен к первому входу блока отрицательной обратной связи, второй вход которого подключен к выводам для подключения нагрузки, а выход — через блок управления к управляющему входу инвертора, введены второй трансформатор тока, второй выпрямитель, второй пороговый элемент и дополнительная обмотка в первый трансформатор тока, причем дополнительная обмотка первого трансформатора тока и первичная обмотка второго трансформатора включены последовательно в цепь вторичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка второго трансформатора тока через второй выпрямитель и второй пороговый элемент подключена к интегратору.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 — временная диаграмма (a), изображающая форму напряжения на входе первичной обмотки .согласующего трансформатора (Usx), диаграмма (8) изменения тока намагничивания, протекающего в первичной обмотке согласующего трансформатора в режиме магнитной несимметрии, и диаграмма (6) изменения тока нагрузки в режиме перегрузки. где ip — ток намагничивания;

20 — приведенный в первичной обмотке ток нагрузки.

Это предопределяет низкую надежность устройства в связи с недостаточной коррекцией как магнитной несимметрии

25 трансформатора инвертора, так и токовой перегрузки, так как установка защиты (токоограничения) выбирается по суммарному току.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения, содержащий инвертор с согласующим трансформатором на выходе, соединенный через выпрямитель и сглаживающий фильтр с выводами для подключения нагрузки, первый З5 трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь первичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка через первый выпрямитель и первый порого- 40 вый элемент соединена с интегратором, выход которого подключен к первому входу блока отрицательной обратной связи, второй вход которого подключен к выводам для подклю- 45 чения .нагрузки, а выход — через блок управления к управляющему входу инвертора (23.

В известном преобразователе. систе. ма токоограничения выполнена на 50 одном пороговом устройстве и контролирует полный первичный ток

°

+,, установка токоограниче . .ния выбирается завьппенной как отно° t сительно нагрузки i так и относи" 55 тельно тока i> который составляет обычно в трансформаторах 10-15Х от тока i», поэтому при малых токовых

V

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электропитания, и может быть исполь зовано для управления инверторами в источниках электропитания радиоэлектронной и другой аппаратуры.

Известно устройство для защиты от сверхтоков и несимметрии, содержащее трансформаторные датчики тока, пороговый блок и блок управления(1).

Недостатком данного устройства является то, что измеряется и сравнивается в пороговом устройстве сум-! марное значение первичного тока, состоящего из тока намагничивания и тока нагрузки, Устройство содержит источник 1 питания, соединенный с инвертором 2 и блоком 3 управления. К выходу инвертора подключен согласующий трансформатор 4, в цепь первичной обмотки которого включена первая первичная обмотка 5 дифференциального трансформатора б тока, а вторая первичная

1141534

25

В нормальном режиме работы при симметрии вольт-секундных площадей импульсов напряжения, поступающих с выхода инвертора 2 на вход первичной обмотки трансформатора 4, ве- gp личина тока намагничивания я< > где ху - пороговое значение, и, соответственно, напряжение на выходе выпрямителя 13, подключенного к вторичной обмотке дифференциального

35 трансформатора 6 тока, ниже опорного задающего напряжения, устанавливаемого задатчиком 15. При возникновении магнитной асимметрии сердечника трансформатора 4 (одностороннем

40 замагничивании) ток 1. превышает пороговое значение i, при этом обмотка 7 соединена последовательно с выходной обмоткой согласующего трансформатора 4 и первичной обмоткой второго трансформатора 8 тока.

Нагрузка 9 соединена с выходной обмоткой согласующего трансформатора через выпрямитель 10 и сглаживающий фильтр 11, а также с блоком 12 отрицательной обратной связи. Вторичная обмотка первого трансформатора 6 тока через выпрямитель 13 и первый пороговый элемент (транзистор) 14 с резисторным задатчиком 15 опорного напряжения соединена с конденсатором 16 интегратора 17. Соответст- 15 венно вторичная обмотка второго трансформатора 8 соединена через второй выпрямитель 18 и второй пороговый элемент 19 с резисторным задатчиком 20 опорного напряжения сое- 20 динена также с конденсатором 16 интегратора 17.

Устройство работает следующим образом. транзистор 14 открывается, кондгнса— тор 16 интегратора дополнительно подзаряжается током от вторичной обм<.тки дифференциального трансформатора

6 тока, что приводит к увеличению крутизны пилообразного напряжения на конденсаторе 16.

В результате сравнения напряже— ния выхода интегратора с напряжением на нагрузке 9 в блоке 12 отрицательной обратной связи корректирует< я блоком 3 управления инвертора 2 длительность соответствующего импульса управления t „ t до тех пор, E л пока ток ip не уменьшится до величины ip - ipoV .

При перегрузках по току нагрузки

12 i2о,, напряжение с втори ной обмотки трансформатора 8 тока, выпрямленное выпрямителем 18, сравнивается с опорным в пороговом элементе 19, выполненном на транзисторе и задатчике 20 опорного напряжения, и после отпирания пороговогоэлемента 19 подпитывает дополнительным током конденсатор 16 интегратора 17. Дальнейшая коррекция дли— тельности импульсов управления аналогична описанной выше при коррекции тока

Таким образом, реализованный в предлагаемом устройстве раздельный контроль за током намагничивания и током нагрузки с раздельной установкой различных по уровню уста-: вок токоограничения по току д ч и с последующим воздействием на общий регулятор длительности управ ляющих импульсов позволяет повысить надежность работы устройства за счет повышения точностй токоограничения.

1141534

Фиг / уо д

0 огр

Фиг.g .- ВНИИПО Заказ 511/43 Тираж 64б - до им

Филпал ШШ темч, z..Óàãîðîä, .ул.Ироектиаа,