Устройство для управления высоковольтным источником электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления высоковольтным источником электропитания с резонансным трансформатором . Цель изобретения - повышение КПД высоковольтного источника электропитания . Контролируя переход тока резонансного трансформатора 5 через ноль нуль-органом тока 10, формируют синхронизирующие импульсы для управления широтно-импупьсным модулятором 1. При этом синхронизирующие импульсы совпадают с моментами перехода через ноль тока резонансного трансформатора 5. Формирование импульсов управления .силовым ключом 8 синхронизирование с частотой задающего генератора 7. 2 ил.

СОНИ СОВЕТСНИХ

NUN

РЕаЪБЛИН

09) (И) (gg}$ Н 02 И 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4645962/07 (22) 26. 12.88 (46) 07.06.91. Бюл. Г 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт противопоу<арной обороны (72) А.В.Савоськин, И.И.Иурашов и А.А.Иицуро (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)".- 1069231, кл, Н 02 М 3/335, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1020941, кл. Н 02 M 3/335, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКО-.

ВОЛЬТНЫК ИСТОЧНИКОИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретете относится к электротехнике и предназначено для управления высоковольтным источником электропитания с резонансным трансформатором. Цель изобретения — повышение КПД высоковолЬтного источника электропитания. Контролируя переход тока ре« зонансного трансформатора 5 через ноль нуль-органом тока 10, формируют синхронизируюцие импульсы для управления широтно-импульсным модулятором

1. При этом синхронизирующие импульсы совпадают с моментами перехода через ноль тока резонансного трансформатора 5. Формирование импульсов управления силовым ключом 8 синхронизированно с частотой задающего генератора 7. 2 ил.

1654953

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управле-; ния высдковольтным источником электропитания с резонансным трансформатором.

Целью изобретения является повышейие КПД высоковольтного источника электропитания.

На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг,2 — диаграммы работы.

Устройство для управления высокоВольтным источником электропитания содержит широтно-импульсный модулятор

1, подключенный выходом через первый инвертирующий элемент 2 к первому

Входу первого элемента И 3, низкоВольтный источник 4 питания, выходом соединенный с входом широтно-импульсного модулятора 1 и первым входом ре- 20 вонансного трансформатора 5, выход которого через выпрямитель 6 соединен ,с выходной ниной, задающий генератор

l7 а также ключ 8 и второй инверти рующий элемент 9, нуль-орган 10 тока, 25 реверсивный асинхронный счетчик 11, генератор 12 одиночных импульсов, первый 13, второй 14 и третий 15

О-триггеры, второй элемент И 16, первый 17, второй 18, третий 19 и чет- 30 вертый 20 элементы ИЛИ и запускающий, ключ 21, своим выходом подключенный к первому входу генератора 12 одиночных импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента . ИЛИ, к второму входу которого присоединен выход второго инвертирующего

Элемента 9. Выход задающего генератора 7 соединен с вторым запускающим входом генератора 12 одиночных им- . 40 пульсов, С-входом первого D-триггера

13, вторым входом первого элемента И

3 и п+2 входом второго элемента ИЛИ

18. Прямои выход второго D-триггера

14 подключен к переключающему входу реверсивного асинхронного счетчика 11 и третьему входу первого элемента И

3, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 19. Инверсный выход второго 10 триггера 14 соединен с собственным D-входом, Свходом третьего D-триггера 15 и с первым входом второго элемента И 16.

Инверсный выход первого D-триггера 13 соединен с его собственным D-,âõîäîì, а прямой выход — с вторым входом вто55 рого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ 19. Выход первого элемента

ИЛИ 17 подключен к синхронизирующему входу широтно-импульсного модулятора

1 и к R-входам реверсивного счетчика

11 и каждого из трех 13 — 15 D-триггеров. Выход широтно-импульсного модулятора 1 соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 20 и через ключ 8 подключен к первому выходу нуль-органа тока 10, второй. выход которого соединен с первым входом трансформатора 5. Выход нуль-органа тока

f0 соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ 20, выход которого подключен к С-входу второго 14 Dтриггера. Инверсный выход третьего 15

D-триггера подключен к и+1 входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго элемента

НЕ 9, и входов второго элемента ИЛИ

18 соединены соответственно с п выходами реверсивного асинхронного счетчика 11. ч .D-вход третьего 15 Р-триггера соединен с выходом низковольтного источника 4 питания, а выход третьего элемента ИЛИ 19 подключен к С-входу реверсивного счетчика 11.

Устройство работает следующим образом.

При включении оператором запускающего ключа 21 генератор 12 одиночных импульсов формирует импульс запуска широтно-импульсного модулятора 1 (Фиг.2а), синхронизированный с тактовой последовательностью, вырабатываемой задающим генератором 7 (фиг.2д).

Он запускает широтно-импульсный модулятор 1, который формирует линейнонарастающее напряжение, сравниваемое с управляющим напряжением 0 (фиг.2б) .

При равенстве напряжений формируется передний фронт импульса, открывающего ключ 8 (фиг . 2в) . За время (t <, t<) открытого состояния ключа 8 трансформатор 5 накапливает магнитную энергию., а затем ключ 8 закрывается и начинаются свободные затухающие колебания тока в первичной обмотке (фиг.2r).

Передний фронт импульса с выхода широтно-импульсного модулятора 1 устанавливает второй D òðèããåð 14 в "1" (фиг.2ж), а счетчик 11 — в режим сложения. По окончании этого импульса на вход С счетчика 11 поступает тактовая последовательность с выхода задающего генератора 7 (фиг.2з). Счетчиком 11 производится счет количества импульсов п>, соответствующих длительносФор мул а

55

5 165 ти 1/4 периода свободных колебаний, который заканчивается формированием импульса на выходе нуль-органа 10 тока (фиг.2е).

Этим импульсом второй D-триггер 14 (далее триггер управления) устанавливается в "0" (фиг.2ж). Одновременно третий D-триггер 15 (далее триггер считывания) устанавливается в "1." (фиг.2к). Элемент И 3 запрещает прохождение тактовой последовательности с выхода задающего генератора 7 (фиг.Зз). Счетчик 11 переключается в режим вычитания, а на его С-вход поступает тактовая последовательность с выхода первого D-триггера 13 (далее триггера-делителя) (фиг.2и). Выходы счетчика 11 последовательно устанав.— ливаются в "0" (фиг.2л,м,...,н). При установке в "0" всех разрядов счетчика формируется импульс запуска, который запускает широтно-импульсный модулятор 1 и устанавливает в исходное состояние триггер 15 считывания (фиг.2о) .

На счетчике 11 сохраняется режим вычитания и производится счет количества импульса п с выхода триггераделителя 13, которое соответствует интервалу (t+, t<) от.запуска широтно-импульсного модулятора 1 до срабатывания ключа 8. На выходах счетчика

11 емкостью N формируется код N-n<.

По переднему фронту импульса с выхода широтно-импульсного модулятора

1 процесс повторяется аналогично описанному: срабатывает триггер 14 управления, устанавливается режим сложения счетчика 11, который в процессе счета наполняется, автоматически устанавливается в исходное состояние и продолжает счет и<, на выходе счетчика 11 формируется код г1 -и „ триггер

14 управления устанавливается в "0", триггер считывания устанавливается в

"1", счетчик 11 переходит в режим вычитания и производит счет до момента установки всех его выходов в состояние "О", вырабатывается импульс запуска широтно-импульсного модулятора 6.

Таки»» образом, в предлагаемом высоковольтном источнике электропитания осуществлена оптимизация режима работы источника по максимуму КПД при изменении импеданса нагрузки, расширен динамический диапазон установки вы4953 6 ходного напряжения, улучшена линейность модуляционной характеристики. изобретения

Устройство для управления высоко вольтным источником электропитания, сОстОящим из низковолътнОГО истОчни ка питания, резонансного трансформа10 тора, ключа и выпрямителя, содержащее широтно-импульсный модулятор, соединенный выходом через первый инверти.рующий элемент с первым входом первого элемента И, управляющий вход широт15 но-импульсного модулятора предназначен для подключения к выходу низковольтного источника питания, задающий генератор и второй инвертнрующий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены нуль-орган тока, реверсивный асинхронный счетчик, генератор одиночных импульсов, первый, второй и третий 9-триггеры, второй элемент И, 25 первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ и запускающий ключ, выход которого соединен с первым запускающим входом генератора одиночных импульсов, первый вход первого эле30 мента ИЛИ соединен с выходом генератора одиночных импульсов, а второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом второго инвертирующего элемента, выход задающего генератора сое35 динен с вторьа» запускающим входом ге нератора одиночных импульсов, С-входом первого 9-триггера, вторым входом первого элемента И, прямой выход второго 9-триггера подключен к переклю40 чающему входу реверсивного асинхронного счетчика и третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с входом третьего элемента ИЛИ, инверсный выход второго D-триггера соединен

45 с собственным D-входом, С-входом третьего триггера и с первым входом второго элемента И, инверсный выход первого D-триггера соединен с его собственным D-входом, а прямой выход — с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен к синхронизи- руюцему входу широтно-импульсного модулятора, к R-входам реверсивного асинхронного счетчика и каждого из

% трех D-триггеров, выход широтно-импульсного модулятора соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ и

1654953!

Составитель В.Гордеев

Редактор Л.Гратилло Техред Л,Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 1958 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

1ю ° В .Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,103 предназначен для подключения к управляющему входу ключа,: входы нуль-органа тока предназначены для подключения в цепь ключа и резонансного трансфор5 матора, выход нуль-органа тока соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к С-входу второго D-триггера, второй эЛемент ИЛИ и-входами соединен соответственно с выходами реверсивного асинхронного счетчика, (п+1)-й вход второго элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом третьего D"òðèããåðà, а (п+2)-й вход - с выходом задающего, генератора, выход второго элемента

КПИ соединен с входом второго инвертирующего элемента, D-вход третьего

D-триггера соединен с управляющим входом широтно-импульсного модулятора, а выход третьего элемента ИЛИ.подключен к С-входу реверсивного асинхронного счетчика.