Преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к области .электротехники. Цель - повьшение надежности путем обеспечения возможности изменения величины порога cpa-t батывания защиты в зависимости от изменения частоты тока, протекающего через транзисторы. Преобразователь содержит двухполярный источник напряжения 1, подключенный к транзисторам 2, 3. В цепь транзисторов 2, 3 включены индуктивный датчик тока с тремя обмотками 10-12. Обмотка 10 через фильтр высоких частот 13 и детектор 14 соединена с источником тока 5, с помощью которого -можно регулировать величину управляющего тока, протекающего через преобразователь Холла 4. Для того, чтобы отделить низкую частоту полезного сигнала на выходе преобразователя от высокой частоты самовозбуадения, используется фильтр высоких частот 13, благодаря которому порог срабатывания элементов защиты 8, 9 на низкой частоте изменяется. Гил. (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дц 4, H 02 M 7/538 всискозпя

П,- и1

ЬМБЛМОТ" "","

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (71) 4044582/24-07 (22) 27.03.86 (46) 07.01.88. Бюл, № 1 (72) В.Ф. Прокичев, А.А. Самарин и С.Н. Колодин (53) 621.314.58(088.8) (56) Патент США № 4164014, кл. Н 02 М 7/00, 363-49, 07.08.79.

Авторское свидетельство СССР № 1095329, кл. Н 02 M 3/335, 14.03.83.

Патент США № 4124885,кл.Н 02 М 1/18, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель — повьппение надежности путем обеспечения возможности изменения величины порога сра- батывания защиты в зависимости от изменения частоты тока, протекающего

„,Я0„1365307 А 1 через транзисторы. Преобразователь содержит двухполярный источник напряжения 1, подключенный к транзисторам

2, 3. В цепь транзисторов 2, 3 включены индуктивный датчик тока с тремя обмотками 10-12. Обмотка 10 через фильтр высоких частот 13 и детектор

14 соединена с источником тока 5, с помощью которого можно регулировать величину управляющего тока, протекающего через преобразователь Холла 4.

Для того, чтобы отделить низкую частоту полезного сигнала на выходе преобразователя от высокой частоты самовозбуждения, используется фильтр высокйх частот 13, благодаря которому порог срабатывания элементов защиты

8, 9 на низкой частоте изменяется.

1 ил.

5307

1

136

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем, автоматики, например в потенциостатах.

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя напряжения путем обеспечения возможности изменения величины nopora срабатывания за. щиты в зависимости от изменения частоты тока, протекающего через транзисторы.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя напряжения.

Преобразователь содержит двухполярный источник 1 напряжения, первый

2 и второй 3 транзисторы, преобразователь Холла 4, токовый вход которого присоединен к .управляемому источ- нику 5 тока, а потенциальный выход соединен через усилйтель-детектор 6, компаратор 7 с элементами 8 и 9 защиты, индуктивный датчик тока с первой

10, второй 11 и третьей 12 обмотками, фильтр 13 высоких частот и детектор 14.

Преобразователь работает следующим образом.

В нормальном режиме транзисторы

2 и 3 выходного каскада преобразователя напряжения работают в противофазе. При работе в положительной области выходного сигнала открыт транзистор 2 и рабочий ток протекает по цепи: плюсовой выход двухполярного источника 1 напряжения, замкнутый ключ элемента защиты 8, транзистор

2, обмотка 11, нагрузка, общий вывод источника 1. Рабочий ток в обмотке

11 создает магнитный поток, воздействующий на преобразователь Холла 4.

Через преобразователь Холла 4 пропускается ток, величина которого задается управляемым источником 5 тока. С потенциального выхода преобразователя Холла ЭДС Холла подается на вход усилителя-детектора 6. С выхода последнего сигнал поступает на вход компаратора 7. При постоянном пороге срабатывания последнего и неизменном коэффициенте усиления усилителя-детектора 6 величину максимального рабочего (выходного) тока преобразователя напряжения, т.е, порог срабатывания защиты, можно установить, подобрав с помощью управляемого источника 5 тока необходимую величину

50 (управляющего тока, протекающего через преобразователь Холла 4.

Когда рабочий ток преобразователя напряжения достигает установленного максимального значения, ЭДС Холла становится достаточной для срабатывания компаратора 7, с выхода которого сигнал подается на управляющие входы элементов 8 и 9 защиты. Последние срабатывают и токоорганичивающие резисторы оказываются включенными последовательно в силовую цепь транзисторов 2 и 3, ограничивая выходной ток преобразователя напряжения до безопасной для него величины.

При работе преобразователя в отрицательной области выходного сигнала рабочий ток протекает по цепи: общий вывод источника 1, нагрузка, обмотка 12, транзистор 3, замкнутый ключ элемента 9 защиты, минусовый выход двухполярного источника 1 напряжения.

При этом направление рабочего тока в обмотке 12 такое же, как в обмотке 11 при работе преобразователя напряжения в положительной области выходного сигнала. Если число витков в обмотках 11 и 12 одинаковое, срабатывание элементов 8 и 9 защиты про-. исходит при такой же величине рабочего тока, как при работе в положительной области выходного сигнала.

Особенно опасно для транзисторов

2 и 3 выходного каскада преобразователя напряжения возникновение режима

1 сквозного" тока, который также может наблюдаться при самовозбуждении системы на частотах, близких к граничной. В этом режиме "сквозной" ток протекает по цепи: плюсовой выход двухполярного источника 1 напряжения, замкнутый ключ элемента 8 защиты, транзистор 2, обмотка 11, обмотка 12, транзистор 3., замкнутый ключ элемента 9 защиты, минусовой выход двухполярного источника 1 напряжения. К транзисторам 2 и 3 в этом случае прикладывается суммарная мощность обоих выходов двухполярного источника 1 напряжения и это, как правило, приводит к тепловому пробою транзисторов 2 и 3 даже тогда, когда ток меньше максимального рабочего значения.

В режиме "сквозного" тока магнитные потоки, создаваемые в обмотках

11 и 12, складываются за счет соответствующей намотки этих обмоток на общем каркасе. В результате величина няется.

Таким образом, благодаря применению преобразователя Холла удается управлять порогом срабатывания защиты преобразователя напряжения в зависимости от частоты тока, протекающего через его транзисторы.

Составитель В. Ежов

Редактор И. Горная Техред JI.Сердюкова Корректор А. Ильин

Заказ 6653/53 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 136 тока, при которой срабатывают элементы 8 и 9 защиты, может быть уменьшена вдвое. При наличии в обмотках 11 и 12 переменной составляющей тока в обмотке 10 наводится ЗДС, которая через фильтр 13 высоких частот и детектор 14 поступает на вход управляемого источника 5 тока, задающего величину тока через преобразователь

Холла 4.

Таким образом, величина ЭДС обмотки 10 изменяет величину управляющего тока, протекающего через преобразователь Холла 4, и, в конечном итоге, изменяет порог срабатывания защиты 8 и 9. Чтобы отделить низкую частоту полезного сигнала на выходе преобразователя напряжения от высокой частоты самовозбуждения, используется фильтр 13 высоких частот, Благодаря последнему порог срабатывания защиты на низкой частоте не изме5307

4 формулаизобретения

Преобразователь напряжения, содержащий двухполярный источник напря5 жения общий вывод которого подклюУ чен к первому выходному выводу, первый и второй транзисторы усилителя мощности, преобразователь Холла, токовый вход которого присоединен к выходу источника тока, а потенциальный выход соединен через усилитель-детектор и компаратор с элементами защиты, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения возможности изменения величины порога срабатывания защиты в зависимости от частоты тока, протекающего через транзисторы, введены индуктивный датчик тока, фильтр низких частот и детектор, а источник тока выполнен управляемым, причем вход управления источника тока соединен через детектор, фильтр высоких частот с первой обмоФ кой индуктивного датчика тока, точка соединения. второй и третьей обмоток которого подключена к второму выходному выводу, а свободные выводы — к одним силовым выводам первого и второго транзисторов, соединенных другими силовыми выводами через элементы защиты с раэнополярными выводами источника двухполярного напряжения.