Устройство для управления преобразователем

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) 4(51) Н 02 M 7/12

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И

С:

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1 ) 3670391/24-07 (22) 05. 12.83 (46) 15.05.85. Бюл. У 18 (72) В.Н. Мишин, В.П. Лайер, В.Р; Гладырь и В.М. Блынский (71.) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.314.27(088.8) (5á) 1. Авторское свидетельство СССР

У 103259, кл. Н 02 М 1/08, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3557235/24-07, кл. Н 02 М 1/08, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, состоящим из последовательно включенных выпрямителя,: инвертора и выходного выпрямителя, содержащее датчик тока инвертора, выход которого соединен с входом управляемого источника тока, положительный вывод которого .соединен с первыми выводами обмоток дросселей, а отрицательный — с первыми контактами трех ключей, вторые контакты двуз(первых ключей соединены с концамй первичных обмоток двух трансформаторов, управляющие входы двух первых ключей подключены соответственно к выходам двух элементов И-НЕ, первые входи которых подключены к противофазным выходам счетного триггера, а вторые — объединены и соединены с выходом широтно-импульсного модулятора, вход счетного триггера подключен к выходу генератора импульсов, концы размагничивающих обмоток трансформаторов соответственно подключены к началам их первичных обмоток, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два элемента И и четвертый ключ, первый контакт которого подключен к отрицательному выводу управляемого источника тока, а второй контакт подключен к началу размагничивающей обмотки второго трансформатора, управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены с выходамн элементов И, входы которых подключены к выходам элементов И-НЕ, а точки соединения размагничивающих и первичных обмоток обоих трансформаторов присоединены соответственно к вторым выводам обмоток дросселей, причем второй контакт третьего ключа подключен к началу размагничивающей обмотки первого трансформатора.

1156220

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам управления преобразователями, питающим радиоэлектронную аппаратуру. 5

Известно устройство для управления преобразователем напряжения, в которых усилители мощности импульсов управления, выполненные с трансформаторным выходои, запнтвны от источника тока (1) .

Недостатками, этого устройства asляются отсутствие форсировки при запирании силовых ключей и недостаточная надежность нри работе преобразователя с длительностью,импульса, близкой к,полупериоду.

Наиболее близким к изобретению является устройство для уйравления преобразоэателеи, состоящим из пос- ЗЕ ледовательно включенных выпрямителя, инвертора и выпрямителя, содержащее датчик тока инвертора, выход которого соединен с входои управляеиого источника тока, положительный вывод которого соединен с первыми выводаин обмоток дросселей а отрицательный - с первыми коитактаии трех ключей, вторые коитактй двух первых ключей соединены с концами 39 первичных обмоток двух трансформаторов, управляющие входы дэух первых ключей подключены соответственно к выходам двух элементов И-НЕ, первые входы которых подключены к, противофазны» выходам счетного триггера, а вторые объединены и соединены с выходом аиротио-импульсного модулятора, вход счетиага триггера подключен к выходу генератора им" щ пульсов, концы размагничивающих обмоток двух трансфариаторов:.подключены к началам первичных обмоток Щ

Иедостатком такого устройства" является возникновение помех в вы- ц модных обмотках трансформаторов управлейия, подключенная» к запертым синовым ключам щмобразователя и совпадающих с переднйм фронтом импульсов управления силавьв»и ключами противоположной диагонали преобразователя. Действительно, в момент. формирования переднего фроита импуаьса управления, что достигается выключением ключа, -формирующего паузу, и включением ключа, формирующего импульс управления для соот" ветствующей диагонали преобразоваГ теля, вследствие ЭДС самоиндукцни, возникающей в первичной обмотке трансформатора управления этой диагонали и обусловленной нндуктив-. ностью рассеяния, ток, протекающий по размагничивающей обмотке трансформатора управления второй диагонали, уиеньшится, что приведет к возникновению помехи в выходной обмотке и. ложному,приоткрыванню силовых ключей. Указанная помеха обуславливает недостаточнув надежность усилителя мощности и в целом всего преобразователя.

Целью изобретения является позы" шеиие надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается теи, что в устройство для управления преобразователеи, состоящим иэ последовательно включенных выпрямигеля,.инвертора и выходного выпрямителя, содержащее датчик тока инвертора, выход которого соединен с входом управляемого источника тока, полааительный эывод которого соединен с первыми выводами обмоток дросселей, а отрицательный — с первьв»и контактами трех ключей, вторые контакты двух первых ключей соединены с коицаии первичных обмоток двух трайсформатаров, управляющие входы двух первых ключей йодключены соответственна к выходам двух элементов И-НЕ, первые входы которых подключены к противофазным выходам счетного триггера, а вторые — объединены и соединены с выходом жротноиипульсяого Модулятора, вход счетного триггера подключен к выходу генератора импульсов, концы размагничивающих обмоток двух траисформатароэ соответственна подключены к иачалаи их первичных обмоток, введены два элемента И и четвертый ключ, первый контакт которого подключен к отрицательному в аводу управляемого источника тока, а вгорой контакт подюивчен к началу размагиичивающей обмотки второго транСфариатора, управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены с выходами эле ментов И, входы которых подключены к выходаи элементов И-НЕ, а точки соединения размагничивающих и первичных обмоток обоих трансформаторов присоединены соответственно к вторим выводам обмоток дросселей, причем второй контакт третьего клоча нодклю1156220 чен к началу размагннчиваницей обмот-. ки первого трансформатора.

На фиг. 1 представлена функцио.нальная схема устройства управления преобразователем напряжения, на 3 фиг. 2 — диаграмма напряжений, поясняющая работу устройства.

Преобразователь и устройство для его управления содержит выпрямитель

1, инвертор 2 и выходной выпрями- ® тель 3, соединенные последовательно, управляемый источник тока 4, управляющий вход которого подключен к датчику тока инвертора 2, усилитель мощности 5, выполненный из двух двух трансформаторов управления с обмотками 6, 7 и 8, 9, двух дросселей 10 и 11, одни концы которых обь. единены и подключены к положительному зажиму тока 4, а к отрицательному зажиму подключены первыми концами четыре ключа 12, 13, 14 и 15, причем вторые концы первых двух ключей 12 и t3 подключены соответстванно к концам первичных обиоток

6 и 8 трансформаторов управления, а вторые концы ключей 14 и 15 подключены к началам размагничивающих обмоток 7 и 9, к точкаи присоединений первичной обмотки 6 (8) и ЭО раэмагиичивающей 7 (9) соответственно подключены вторые концы обмоток дросселей t0 к 11, два элемента

И 16 и 17, выходы которых соединены с управляющими входами ключей 14 и 15, а входы соответственно подключены к управляющим входам ключей

12 и 13 и выходам логических элементов И-ИЕ 18 и 19, первые входы последних соедииены с противофаэны- 4б ии выходами счетного триггера 20, а вторые объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора 21, генератор импульсов 22, соединенный с входои счетного триг- 4з гера 20.

На фиг. 2 введены следующие обозначения: 23 — напряжение задающего генератора 22, 24 - напряжение прямого выхода триггера 20, 25 - у напряжение инверсного выхода триггера 20, 26 — напряжение широтно-иипульсйого модулятора 21, 27 - напряжение логического элемента И-НЕ 18, 28 — напряжение логического элемента И-НЕ 19„ 29 - напряжение логического элеиента И 16, 30 — напряжение логического элемента И 17.

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение сети поступает на выпрямитель 1, затем преобразуется высокочастотным инвертором

2 в переменное, выпрямляется выпрямителем 3 и поступает в нагрузку.

Величина тока источника 4 задается величиной нагрузки инвертора 2, с уВеличением тока нагрузки соответственно увеличивается ток источника

4. Задающий генератор 22 импульсами

23 переключает триггер 20, широтноиинульсный модулятор 21 импульсаии

26 определяет величину выходного напряжения. Импульсы 27 и 28 с выходов элементов И-НЕ 18 и t9 логическим "нулем" включают управляемые ключи 12 и 13, а импульсы 29 и 30 с выходов элементов И 16 и

1-7 логическим "нулем" включают уп-. равляеиые ключи 14 и 15.

Пусть логическим "кулем" импульса 27 включился ключ 12, а логической "единицей" импульса 29. выключился ключ 14, тогда половина тока источника 4 протекает по цепи: дроссель 10, первичная обмотка 6 трансформатора управления и ключ

12, при этом с вторичной обмотки этого трансформатора на управляющий вход преобразователя поступает форсированный импульс, открывающий первую диагональ преобразователя.

В это же время логическим "нулем" иипульса 30,находится во включенном состоянии ключ 15, а логической

"единицей" импульса 28 выключен ключ 13, вторая половина токе источника 4 протекает по цеви: дроссель

11, разиагничиваюшая обмотка 9 вто-. рого трансформатора управления и ключ 15, при этом с вторичной обмотки этого трансформатора на управляющий вход преобразователя поступает запирающий импульс, надежно sanaрая вторую диагональ преобразователя. По окончанию импульса первой диагонали выключается ключ 12 и включается ключ 14 в этот момент с вторичных обмоток обоих трансформаторов управления на управляющий. вход преобразователя поступают saпирающие импульсы, необходимые для устранения аварийного реляиа "сквозного тока". Аналогичньи образом работает,и вторая диагональ, когда

1156220 выключится ключ 15 и включится ключ

13, подключая тем самъм первичную обмотку 8 второго трансформатора через дроссель 11 к источнику тока 4.

Ь предлагаемом устройстве, по сравнению с известным, устраняется помеха в цепи управления силовых ключей запертой диагонали, т.е. устранена причина, иэ-эа которой возможно появление сквозного тока в преобразователе, Как иэвестно, перегрузка ключей при протекании сквоэI ного тока даже в течение малого времени может быть весьма существенна, при этом при перегрузки ключей имеет место значительная потеря мощности, ложное срабатывание защит, что в целом существенно снижает надежность работы преобразователя и увеличивает потери.

1156220

2б 28

Фиг. 2

Составитель E. Калинкин

Техред О.Ващишина Корректор,С. Черни

Редактор А. Гулько

Заказ 3192/53 Тираж 646

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4