Преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к преобразевательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания со звеном повьшенной частоть. Цель - повьшение надежности и расширение функциональных возможностей преобразователей напряжения. Преобразователь напряжения содержит соединенные последовательно сетевой выпрямитель с фильтром 1, транзисторO/nt гцьгд ный инвертор 2 с силовым трансформатором 3, выходной выпрямитель 4 с фильтром 5 и дополнительный выпрямитель 6 с фильтром 8 для питания узла 7 управления, а также узел 9 запуска, накопительный конденсатор 16 которого перед пуском заряжается с выхода сетевого выпрямителя с фильтром через высокоомный резистор 15, после чего разряжается через электронный ключ 19 на импульсный трансформатор 18 формирующей цепи 17, обеспечивающей запуск преобразователя напряжения. Команда на включение электронного ключа формируется пороговым элементом 14 с высоким входным сопротивлением , зарядный конденсатор 22 которого разряжается после выключения преобразователя логическим элементом И 28, управляемым стабилизатором с пороговым уровнем, пропорциональным минимально допустимому напряжению сети. Один из входов элемента И 28 соединен с входом дистанционного запуска преобразователя напряжения . 2 ил. (Л со о ю со со О1 3f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 2395 А I (51) 4 Н 02 M 3/335, 7/5375

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3910152/24-07 (22) 18.06.85 (46) 07.04.87. Бюл. 13 (» ) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники

-(72) В.В.Леонов, В.Н.Мишин и В.А.Пчельников (53) 621,314,58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 635475, кл. G 05 F 1/56, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 1182609, кл. Н 02 M 3/335, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания со звеном повьнпенной частоть1. Цель — повьппение надежности и расширение функциональных возможностей преобразователей напряжения ° Преобразователь напряжения содержит соединенные последовательно сетевой выпрямитель с фильтром 1, транзисторный инвертор 2 с силовым трансформатором 3, выходной выпрямитель 4 с фильтром 5 и дополнительный выпрямитель 6 с фильтром 8 для питания узла

7 управления, а также узел 9 запуска, накопительный конденсатор 16 которого перед пуском заряжается с выхода сетевого выпрямителя с фильтром через высокоомный резистор 15, после чего разряжается через электронный ключ 19 на импульсный трансформатор

18 формирующей цепи 17, обеспечивающей запуск преобразователя напряжения. Команда на включение электронного ключа формируется пороговым элементом 14 с высоким входным сопротивлением, зарядный конденсатор 22 Я которого разряжается после выключения преобразователя логическим элементом И 28, управляемым стабилизатором с пороговым уровнем, пропорциональным минимально допустимому напряжению сети. Один из входов элемента И 28 соединен с входом дистанционного запуска преобразователя на- 4А1 пряжения. 2 ил. CO ное напряжение сетевого выпрямителя

) с фильтром поступает на входной вывод 25 порогового элемента 14, в результате чего начинает заряжаться конденсатор 22. На данном интервале пуска ключи транзисторного инвертора

2 заперты, а узел 7 управления обесточен. Через интервал времени, опре. деляеиый зарядом конденсатора 16 до напряжения необходимой величиями,.на1- 13023 . Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания со звеном повышенной частоты.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей преобразователей напря" жения.

На фнг. l представлена функциональная схема преобразователя напряжения; 10 на фиг.2 — пример построения схемы формирующей цепи для подачи пускового импульса.

Преобразователь напряжения (фиг.l) содержит сетевой выпрямитель 1 с 15 фильтром, подключенный к входным вы; водам транзисторного инвертора 2, соединенного через силовой трансформатор 3 с выходным выпрямителем 4 и фильтром 5 и дополнителыым выпрями- 20 телем 6, а управляющими входами — с выходами узла 7 управления, выводы для подключения источника электропитания которого подключены к выходу дополнительного выпрямителя 6 с фильт-25 ром 8, а также узел 9 запуска, который состоит иэ диода 10, резисторов

11-13, порогового элемента 14, последовательной цепочки иэ балластного резистора 15 и накопительного конден- 30 сатора )6, подключенного к выводам сетевого выпрямителя 1 с фильтром, и формирующей цепи 17, выходом соединенной с"узлом 7 управления и включающей последовательно соединенные импульсный трансформатор 18 и электронный ключ 19, подключенные к накопительному конденсатору )6 узла 9 запуска

Управляющий электрод электронного 40 ключа )9 соединен с выходом 20 порогового элемента )4, выполненного на первом логическом элементе И 21, входы которого объединены и через зарядный конденсатор 22 подключены к обще 45 му выводу 23, а через зарядный резистор 24 — к выводу 25 порогового элемента 14, который через токозадающий резистор 26 подключен к выводу питания элемента И 21, соединенному че- 50

pcs стабилитрон 27 с обираем выводом

23. Выход элемента,й 21 образует вы" ходной вывод 20 порогового элемента

14, входной 25 и общий 23 выводы которого соединены с соответствующиж 55 входными выводами транзисторного инвертора 2.

Преобразователь напряжения содержит второй логический элемент И 28, 95 2 первый вход которого соединен через первый резистор )1 н первый стабилитрон 29 с первым входным выводом транзисторного инвертора 2, а через второй стабилитрон 30, зашунтированный вторым резистором 12 - с общим входным выводом транзисторного инвертора

2, второй вход элемента И 28 подключен к входу 3) дистанционного запуска преобразователя, а выход †к входу 32 защиты узла 7 управления и через последовательно включенные диод

10 и третий резистор 13 - к входам элемента И 21 соединенного с зарядным конденсатором 22, зашунтированным дополнительным стабилитроном 33, причем выводы питания элементов И 21 и 28 соединены соответственно.

Транзисторный инвертор 2 может представлять собой транзисторный мост, в диагональ которого включена первичная обмотка силового трансформатора 3. Узел 7 управления состоит, например, из задающего генератора 34, выходом соединенного со счетным входом триггера 35, неинвертирующий и инвертирующий выходы которого через соответствующие элементы И 36 и 37 подключены к входам усилителей 38 и

39 мощности. формирующая цепь 17 может содержать (фиг.2) две пусковые вторичные обмотки 40 и 41 импульсного трансформатора 18, которые через соответствукяцие.диоды 42 и 43 соединены с управляющими цепями силовых транзисторов одной иэ диагоналей мостового инвертора 2 и выходными цепями соответствующих усилителей 38 и

39 мощности узла 7 управления, и синхронизирующую вторичную обмотку 44, подключенную через диод 45 к установочному входу триггера 35 узла 7 уп.равления.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

При подаче номинального напряжения на сетевой выпрямитель 1 с фильтром начинается заряд конденсатора 16 через резистор 15, одновременно выход3 13023 пряжение на конденсаторе 22 оказывается достаточным для переключения логического элемента И 21, а значит и порогового элемента 14, в состояние, при котором на его выходе 20 возника5 ет положительный перепад напряжения, приводящий к отпиранию электронного ключа 19 формирующей цепи 17. Включение электронного ключа 19, в свою очередь, ведет к разряду конденсатора 16 через первичную обмотку импульсного трансформатора 18 формирующей цепи 17, которая может быть выполнена различным образом в зависимости от способа подачи пускового импульса 15 на узел 7 управления.

Возможен вариант (фиг,2), когда импульс тока первичной обмотки трансформатора 18 индуцирует на обмотке

44 напряжение, приводящее через диод

45 в исходное состояние по установочному входу триггер 35 узла 7 управления, а на вторичных обмотках 40 и

41 — напряжение, которым через диоды

42 и 43 отпираются силовые ключи одной из диагоналей мостового транзисторного инвертора 2, и через первичную обмотку силового трансформатора

3 протекает ток. Возникающим при этом на выходе дополнительного выпря- 30 иителя 6 и фильтра 8 напряжением запитывается узел 7 управления. По окончании пускового импульса узел 7 управления становится на самопитание.

В режиме допустимого напряжения питающей сети напряжение на входных выводах транзисторного инвертора 2 достаточно для обеспечения минимального тока стабилитронов 29 и 30 в 40 диапазоне стабилизации, и на первом входе логического элемента И 28 присутствует напряжение логической единицы, а выходным напряжением элемента И 28 заперт диод 10, и по защит- 45 ному входу узла 7 управления разрешено прохождение упраВляющих импульсов от триггера 35 к усилителям 38 и 39 мощности, В том случае, когда напряжение сети ниже допустимого, напряже-50 ние на входных выводах транзисторного инвертора 2 становится недостаточным для обеспечения рабочего тока стабилитрона 29 и 30, на первом входе и выходе дополнительного логического элемента И 28 возникает напряженйе логического нуля, и цепь, состоящая из резистора 13 и диода 10, шунтирует конденсатор 22, препятствуя

95 4

его заряду или разряжая его, а на защитный вход 32 узла 7 управления поступает сигнал запрета прохождения импульсов управления от- триггера 35 к усилителям 38 и 39 мощности. Дистанционный пуск осуществляется подачей напряжения логической единицы на второй вход элемента И 28. Введение стабилитрона 33 вызвано необходимостью регламентирования напряжения на входах логического элемента И 21.

Изобретение позволяет повысить надежность преобразователя за счет введения защиты от понижения напряжения входной сети в установившемся режиме, а также блокировки на включение преобразователя при пониженном напряжении питающей сети, что ведет к обеспечению работы преобразователя в строго заданном диапазоне питающих напряжений, а значит и к надежному обеспечению его выходных параметров. Кроме того, повышена надежность повторного пуска преобразователя, так как осуществлен разряд конденсатора, определяющего задержку пуска. Расширение функциональных возможностей путем введения дистанционного пуска позволяет использовать

его в системах с циклическим включением без коммутации контактной аппаратуры, имеющей малую наработку на отказ.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряс жения в постоянное, содержащий сетевой выпрямитель с фильтром, подключенный к входным выводаи транзисторного инвертора, соединенного через силовой трансформатор с выходным выпрямителем и фильтром и дополнительным выпрямителем, а управляющими входами соединенного с выходами узла управления, выводы для подключения источника электропитания которого подключены к выходу дополнительного выпряиителя с фильтром, а также узел запуска, состоящий из последовательной цепочки из балластного резистора и накопительного конденсатора„ подключенной к входным выводам транзисторного инвертора и формирующей цепи, выходом соединенной с узлом. управления и включающей в себя последовательно соединенные импульсный трансформатор и электронный ключ, подключенные к на-. копительному конденсатору, причем управляющий электрод электронного

130 ответственно. враньисторнои

Составитель Т.Ершова

Техред А.Кравчук Корректор И.Шароши

Редактор В.Данко

Заказ 1222/54 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ключа соединен с выходом порогового элемента, выполненного на первом логическом элементе И, входы которого объединены и подключены соответственно через зарядный конденсатор и зарядный резистор к общему и первому входным выводам транзисторного инвертора, соединенным соответственно с токоэадающей цепью, состоящей из токозадающего резистора и стабилитрона, зашунтированного конденсатором для подключения выводов питания первого логического элемента И, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей преобразователя, в узел запуска введен второй логический элемент И, первый вход которого соединен через введен2395 6 ные первый резистор и первый стабилитрон с первым входным выводом транзисторного инвертора, через введенные второй стабилитрон, зашунтированный вторым резистором — с общим входным выводом транзисторного инвертора, второй вход второго логического элемента И подключен к введенному входу дистанционного запуска преобt0 разователя, а выход — к введенному входу защиты узла управления и через последовательно включенные введенные диод и третий резистор — к входам первого логического элемента И, 15 причем зарядный конденсатор зашунти-1 рован дополнительным стабилитроном, а выводы питания первого и второго логических элементов И соединены со