Преобразователь напряжения с защитой от перегрузок

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий транзисторный инвертор с трансформаториьм выходом, управляющие переходы транзисторов которого через узлы управления соединены с выходами селекторов импульсов, первые входы которых объединены и подключены к выходу RS-триггера узла защиты от перегрузок, S-входом соединенного с выходом формирователя импульса перегрузок который по входу подключен к датчику тока, включенному в цепи транзисторов инвертора, при этом R-вход RS-триггера подключен к одному из выходов узла управления, парафазные выходы которого соединены с вторыми входами селекторов импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем контроля тока каждого транзистора любого типа усилителя мощности, формирователь импульсов перегрузки вьтолнен в виде оптоэлектронного прибора светоизлучатель которого подключен через токоограничительные резисторы к датчикам тока, а фотоприемник одним выводом через токоограничительный резистор - к дополнительному источнику, другим - к S-входу триггера. 2. Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что, с цес/ лью повышения надежности и быстродействия срабатывания защиты, в него введен дополнительный источник смещения, подключенный одним полюсом к базам транзисторов инвертора непосредственно шти через диодную развязку, а другим через дополнительны фотоприемник и ограничительный резистор связан с эмиттерами транел зисторов инвертора. | О5 ьэ о:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8T0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3481403/24-07 (22) 17.08.82 (46) 23.05.85. Бюл. Н 19 (72) С.В.Левинэон и В.И.Голубин (53) 621. 314. 57 - (088. 8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 692030, кл. Н 02 M 3/335, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 1010708, кл. Н 02 M 3/335, 1981. (54) (57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий транзисторный инвертор с трансформаторным выходом, управляющие переходы транзисторов которого через узлы управления соединены с выходами селекторов импульсов, первые входы которых объединены и подключены к выходу RS-триггера узла защиты от перегрузок, S-входом соединенного с выходом формирователя импульса перегрузок, который по входу подключен к датчику тока, включенному в цени транзисторов инвертора, при этом R-вход RS-триггера подключен к одному иэ выходов узла управления, парафазные выходы

ÄÄSUÄÄ 1157626 A

4(з1) H 02 M 3/335; Н 02 Н 7/12 которого соединены с вторыми входами селекторов импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расшпре— ния функциональных воэможностей путем контроля тока каждого транзистора любого типа усилителя мощности, формирователь импульсов перегрузки выполнен в виде оптоэлектронного прибора, светоиэлучатель которого подключен через токоограничительные резисторы к датчикам тока, а фотоприемник одним выводом через токоограничительный резистор — к дополнительному источнику, другим — к

S-входу тригrepa.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия срабатывания защиты, в него введен дополнительный источник смещения, подключенный одним полюсом к базам транзисторов инвертора непосредственно или через диодную развязку, а другим через дополнительный фотоприемник и ограничительный резистор связан с эмиттерами транзисторов инвертора.

1 1157

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания с защитой от перегрузок. 5

Известен преобразователь напряжения, содержащий усилитель. моще ности, .устройство управления с широтно-импульсным мбдулятором длительности, узел защиты, содержащий датчик перегрузки в цепи питания,. блок управления для задиты, ДС-цепь, два элемента ИЛИ-НЕ 1) .

Недостатками такого устройства являютси отсутствие защиты каждого из 15 транзисторов усилителя мощности и возможность использования устройства только для двухтактных схем.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пре-20 обраэователь с защитой от перегрузок, содержащий транзисторньп» инвертор с трансформаторным выходом,.управляющие переходы транзисторов которого через узлы управления соединены с вы-25 ходами селекторов импульсов, первые входы которых объединены и подключены к выходу RS-триггера узла защиты от перегрузки, S-входом соединенного с выходом фсрмирователя импульса пере- 30 грузки, который по входу подключен к датчику тока, включенному в цепи транзисторов инвертора, при этом

R-вход триггера подключен к тактовому входу задающего генератора, парафаэные выходы которого соединены с вторыми входами селекторов импульсов 1.21 .

Недостатками такого преобразователя являются невозможность защиты каждого иэ транзисторов любого типа усилителя мощности (мостового, полу мостового, двухтактного, однотакткого), а также относительно длительное время срабатывания защиты, что особенно принципиально для высокочастотных преобразователей напряжения.

Цель изобретения — расширение функциональйь»х воэможностей, повыше- 50 иие надежности и.быстродействия срабатывания защиты путем контроля тока каждого транзистора любого типа усилителя мощности.

Поставленная цель достигается 55 тем, что в преобразователе напряжения, содержащем транэисторньп» инвертор с трансформаторнь»м выходом, управ626 ляющие переходы транзисторов которого через узлы управления соединены с выходами селекторов импульсов, первые входы которых объединены и подключены к выходу RS-триггера узла защиты от перегрузок, S-входом соединенного с выходом формирователя импульсов перегрузок, который по входу подключен к датчику тока, включенному в цепи транзисторов инвертора, при.этом К-вход RS-триггера подключен к одному из выходов узла управления, парафаэные выходы которого соединены с вторыми входами селекторов, импульсов, формирователь импульсов перегрузки выполнен в виде оптоэлектронного прибора, светоиэлучатель которого подключен через токоограничительные резисторы к датчикам тока, а фотоприемник одним выводом через токоограничительный резистор — к дополнительному источнику, другим— к S-входу триггера.

Кроме того, в преобразователь введен дополнительный источник смещения, подключенный одним IIoJItocoM к базам транзисторов инвертора непосредственно или через диодную развязку, а другим через дополнительный фотоприемник и ограничительный резистор связан с эмиттерами транзисторов инвертора.

На фиг. 1-3 показаны различные схемы преобразователя напряжения с з ащитой от пере грузок, Преобразователь содержит инвертор на силовых транзисторам 1 и 2 с выходным трансформатором 3, выходным выпрямителем 4 с фильтром 5, управляющие переходы транзисторов через узлы 6 и 7 управления, содержащие формирователи, развяэывающие трансформаторы 8 и 9 и предварительные усилители 10 и 11 подкл»очены к выходам двух селекторов, которые могут быть выполнены на логических элементах ИЛИ-НЕ 12 и 13, первые входы которых объединены и подкл»очены к выходу RS-триггера 14.

Формирователь импульса перегрузки выполнен на оптоэлектронном приборе

15, один из выводов фотоприемника

16 которого через токоограничитель

17 подключен к S-входу триггера, а другой — к выводу дополнительного источника 18, светоизлучатель 19 через токоограничительные резисторы

20 и 2 1 подключен к датчикам 22 и з 1157

23 тока, установленным в цепи транзисторов. R-вход триггера подключен к тактовому входу задающего генератора 24, парафазные выходы которого подключены к вторым входам селекторов импульсов. Дополнительный источник смещения U одним полюсом подключен к базам транзисторов инвертора через диодную развязку 25 и 26 (фиг.1) или непосредственно (фиг.3), tp другой полюс через дополнительный фотоприемник 27 и токоограничительI ный резистор 28 связан с цепью эмиттеров транзисторов.

В случае установки датчиков тока в цепи эмиттеров транзистоpoв полумостового инвертора (фиг.3) используется второй оптоэлектронный прибор 29, первый фотоприемник 30 которого подключен параллельно первому фотоприемнику 16 прибора 15, светоизлучатель 31 через токоограничительный резистор 21 — параллельно датчику 23 тока,. à его второй фотоприемник 32 через резистор — к источнику смещения U +

Устройство (фиг. 1) работает сле— дующим образом.

В нормальном режиме работы, т.е. при отсутствии перегрузок в любом из транзисторов 1 и 2 усилителя мощности, преобразователь выполняет свои основные функции, т.е. сигналом рассогласования, поступающим от нагрузки (фильтра) 5 на узел 6, он управляется (преобразователь может быть как стабилизированным, так и нестабилизированным). Каждый иэ транзисторов 1 и 2 управляется по одному из входов узла (генератора). 24 через

40 схемы ИЛИ-HE 12 и !3, ключевые усилители 10 и 11, трансформаторы 8 и 9 и узлы 6 и 7.

626 4

1!апряжение, снимаемое каждые полпериода с датчиков 22 и 23, через резисторы 20 и 21, недостаточно для включения светоизлучателя 19 оптрона 15, фотоприемник 16, включенный в цепь дополнительного источника 18, не влияет на. работу схем 12 и 13.

При перегрузке по току в любом из транзисторов увеличивается напряжение на резисторах (датчиках тока)

22 или 23 (фиг. 1 и фиг.2) в зависимости от того, в каком плече произошла перегрузка, энергия светоизлучателя t9 становится достаточной для включения фотоприемника 16 оптрона

15, и через резистор 17 поступает сигнал на S-вход триггера 14, который блокирует работу .схем 12 и 13, ключевые усилители t0 и 11 закрываются, .тем самым отключая транзисторы 1 и 2 источника питания преобразователя.

Для повышения быстродействия срабатывания защиты используется источник

U . При перегрузке по току включается второй фотоприемник 27 оптрона

l5 и подключает через ограничительный резистор 28, датчики 22 и 23 перегрузки и развязывающие диоды 25 и 26 (источник запирающего смещения подсоединен непосредственно к входам транзисторов 1 и 2). Если усилитель мощности выполнен по полумостовой схеме (фиг.3), то при перегрузке по току сигнал на закрывание транзисторов поступает через фотоприемники

27 оптрона 15 и 32 оптрона 29 непосредственно к каждому из транзисторов.1 и 2 усилителя мощности.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает защиту любого транзистора усилителя мощности и повышенное быстродействие защиты независимо от типа схемы инвертора.

1157626

1157626

+Эх

Редактор P. Цицика

Заказ 3387/51 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

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

1 (!

1 !

ll

11

Составитель И. Никитин

Техред А. Бабинец Корректор В. Бутяга

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