Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и применимо при разработке источников электропитания. Цель - повышение надежности заш.иты .от сквозных токов и предотвращение выхода из строя исправных элементов силового каскада при аварийных ситуациях. Преобразователь содержит силовой инвертор 3, выполненный на полумостовой схеме с узлом управления, СОСТОЯШ.ИМ из двух селекторов 4, генератора 1 тактовых импульсов, счетного триггера 2 и логического инвертора 3. Введение двух делителей 19, 20 и двухпорогового компаратора 21, их связи между собой и с логическими элементами ИЛИ 10, 2И- НЕ 11 и узлом 9 обратной связи исключают возможность появления сквозных токов и обеспечивают контроль исправного состояния силовых элементов и отключение преобразователя в аварийных ситуациях. Схема управления-построена таким образом, что в любом случае после снятия сигнала запрета с генератора 1 включается тот транзис- S тор, который был в выключенном состоянии при поступлении сигнала запрета, что предотвращает одностороннее перемагничивание сердечника трансформатора и его насыщение . 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 0.. 436233 (50 4 Н 02 М 3/337

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ь

Ж

М

С4

1;Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 4232823/24-07 (22) 23.04.8? (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (71) Ворошиловградский филиал Государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского института по автоматизации угольной промышленности (72) В. А. Серокуров и Н. С. Петунин (53) 621.314.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1201979, кл. H 02 М 3/335, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 736291, кл. Н 02 М 3/335, 1978.

Патент США № 4150424, кл. Н 02 М 3/335, 1975. (54) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и применимо при разработке источников электропитания. Цель — повышение надежности защиты от сквозных токов и предотвращение выхода из строя исправных элементов силового каскада при аварийных ситуациях. Преобразователь содержит силовой инвертор 3, выполненный на полумостовой схеме с узлом управления, состоящим из двух селекторов 4, генератора 1 тактовых импульсов, счетного триггера 2 и логического инвертора 3. Введение двух делителей 19, 20 и двухпорогового компаратора 21, их связи между собой и с логическими элементами ИЛИ 10, 2И—

НЕ 11 и узлом 9 обратной связи исключают возможность появления сквозных токов и обеспечивают контроль исправного состояния силовых элементов и отключение преобразователя в аварийных ситуациях. Схема управления построена таким образом, что в любом случае после снятия сигнала запрета с генератора 1 включается тот транзистор, который был в выключенном состоянии при поступлении сигнала запрета, что предотвращает одностороннее перемагничивание сердечника трансформатора и его насыщение. 2 ил.

143623

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке источников спектропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение надежности защиты преобразователя при аварийных ситуациях.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 — диаграммы напряжений в характерных точках.

Стабилизирующий преобразователь по- 10 стоянного напряжения содержит задающий генератор 1 тактовых импульсов, подключенный к входу счетного триггера 2 и инвертора 3, которые через блок селекторов-формирователей 4 управляют двухтактным усилителем 5 мощности с трансформаторным выходом, выполненным по полумостовой схеме, который через выпрямитель 6 и фильтр 7 подключен к нагрузке 8. Параллельно с нагрузкой подключена схема 9 сравнения, сравнивающая напряжение на нагрузке с опорным напряжением, выход которой через элемент ИЛИ 10 соединен с первым входом элемента И вЂ” НЕ 11. К второму входу элемента И вЂ” НЕ подключен выход генератора 1 тактовых импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ.

Блок селекторов-формирователей 4 содержит два селектора-формирователя 12 и 13, . первые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам счетного триггера 2, а вторые входы— к выходу инвертора 3. Усилитель 5 мош,ности содержит коммутирующие транзисторы 14 и 15, управляемые соответственно селекторами-формирователями 12 и 13, трансформатор 16 и коммутирующие конденсаторы 17 и 18. Между общей точкой транзисторов 14 и 15 и минусом источника напряжения подключен делитель 19 напряжения с одним выходом, а к источнику напряжения — делитель 20 напряжения с двумя выходами. Выход делителя 19 подключен к входу опорного напряжения двух- 40 уровневого компаратора 21, выход с высоким потенциалом делителя 20 — к входу верхнего порогового напряжения, а выход с низким потенциалом делителя 20 — к входу нижнего порогового напряжения двухуровневого компаратора 21. В качестве двухуровневого компаратора 21 может быть использован отдельный (специальный) элемент или два одноуровневых компаратора 22 и 23 (фиг. 1). Выход .двухуровневого компаратора 21 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 10.

Преобразователь работает следующим образом.

В нормальном режиме генератор 1 выдает кратковременные однополярные импульсы (диаграмма А), которые через счетный триггер 2 (диаграммы Б и В) и параллельно подключенный инвертор 3 (диаграмма Г) поступают на входы сЕлекторов-формирова3

2 телей 12 и 13. Соединения между генератором 1, счетным триггером 2, инвертором 3 и селекторами-формирователями 12 и 13 обеспечивают появление на выходе селекторов-формирователей поочередно импульсов управления (диаграммы Д и Е) усилителем 5 мощности с паузой между ними, равной длительности импульсов генератора 1. Транзисторы 14 и 15 усилителя 5 мощности поочередно открываются (диаграммы Ж и И), напряжение через трансформатор 16, выпрямитель 6 и фильтр 7 поступает на нагрузку 8.

При каждом срабатывании транзисторов

14 и 15 на первом делителе 19 напряжения, а следовательно, и на его выходе меняется напряжение (диаграмма К), оно максимально при включении транзистора 14 и практически равно нулю при включении транзистора 15, а в паузе равно среднему значению. Вследствие этого выходное напряжение делителя 19 при включении транзистора 14 больше верхнего порогового напряжения, снимаемого с первого выхода второго делителя 20, а при включении транзистора 15 — меньше нижнего порогового напряжения, снимаемого с второго выхода делителя 20. Поэтому при каждом включении транзисторов 14 и 15 на выходе двухпорогового компаратора 21 появляется высокий потенциал (диаграмма Л), который через элемент ИЛИ 10 поступает на первый вход элемента И вЂ” НЕ 11. При очередном импульсе генератора 1 на выходе элемента И вЂ” НЕ

11 появляется низкий потенциал (диаграмма М), запрещающий работу генератора 1 до тех пор, пока на первом входе элемента

И вЂ” НЕ 11 сохраняется высокий потенциал.

При этом на выходе генератора 1 также сохраняется высокий потенциал.

Так как запрет на работу генератора 1 поступает после появления на выходе генератора очередного импульса, т. е. при снятии импульса управления с входа транзистора 14 или 15, то запрет на работу генератора 1 деиствует кратковременно и при нормальном режиме не оказывает влияния на работу преобразователя.

Если напряжение на нагрузке 8 превышает заданное значение в момент времени то на выходе устройства 9 сравнения появляется высокий потенциал (диаграмма

Н), который через элемент ИЛИ 10 поступает на первый вход элемента И вЂ” НЕ 11.

При очередном такте генератора на его управляющем входе появляется низкий потенциал, запрещающий работу генератора. Оба транзистора 14 и 15 остаются выключенными до тех пор, пока напряжение на нагрузке 8 не станет меньше установленного значения (момент времени t ) После этого на выходе устройства 9 сравнения устанавливается низкий потенциал, запрет с управляющего входа генератора 1 снимается и транзисторы 14 и 15 начинают поочередно переключаться. Таким образом, стабилиза1436233

Формула изобретения и о

4 гг

Фиг. 2

Составитель И. Никитин

Редактор A. Мотыль Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 5656/54 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ция напряжения на нагрузке осуществляется подачей на выход пачек импульсов.

В случае повреждения одного из силовых элементов усилителя мощности, например транзистора 15, в момент времени 4 сигналом с выхода двухуровневого компаратора 21 аналогичным образом подается запрет на работу генератора 1, преобразователь прекращает работу, предотвращая выход из строя других силовых элементов.

Так же происходит выключение и при пробое или обрыве одного конденсатора 17 или 18.

Схема управления транзисторами 14 и 15 построена таким образом, что в любом случае после снятия сигнала запрета с задающего генератора включается тот транзистор, который был в выключенном состоянии при поступлении сигнала запрета, благодаря чему предотвращается односторонее перемагничивание сердечника трансформатора 16 и его насыщение.

Использование изобретения полностью 20 исключает возможность появления сквозных токов, обеспечивает контроль исправного состояния силовых элементов и прекращение работы преобразователя при появлении неисправности, что предотвращает выход из строя других элементов.

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения, содержащий силовой рр инвертор с выходным трансформатором, выполненный по полумостовой схеме, выходной выпрямитель с фильтром, к выходу которого подключен узел обратной связи, узел управления, состоящий из двух селекторов импульсов, выходами подключенными к входам управления силового инвертора, первые входы которых подключены к выходам счетного триггера, а вторые объединеннйе входы — к выходу логического инвертора, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов и входу счетного триггера, а также логические элементы ИЛИ и

2И вЂ” НЕ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты преобразователя в аварийных ситуациях, введены два делителя напряжения и двухпороговый компаратор, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, входы нижнего и верхнего порогов указанного компаратора — с выходом первого делителя, включенного между общей точкой транзисторов силового инвертора и минусовым входным выводом, входы верхнего и нижнего порогов указанного компаратора — с выходами второго делителя, включенного между входными выводами силового инвертора, при этом выход узла обратной связи подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента

2И вЂ” НЕ, вторым входом подключенным к выходу генератора тактовых импульсов, а выходом — с входами управления последнего.