Источник вторичного электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение надежности в работе путем обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания. Устройство содержит силовой транзисторный ключ 1 с целью пропорционального токового управления, в которую включен датчик 5 тока. Кроме того, в устройство входят силовой трансформатор 6, силовой выпрямитель 7, выходной фильтр 8, делитель 9 напряжения, усилитель 10 сигнала рассогласования, широтно-импульсный модулятор 11, транзисторный ключ 12, динамическая токозадающая цепь 13, транзисторный ключ 14, нелинейный элемент 14 задержки, транзисторный ключ 16, блок 17 запрета, элемент ИЛИ 18, пороговый узел 19. Ток пропорционального токового управления силовым транзисторным ключом 1 используется для формирования сигнала на датчике 5. При перегрузке источника напряжение на датчике 5 возрастает, пороговый узел 19 открывается и через элемент ИЛИ 18 воздействует на вход широтно-импульсного модулятора 11. При этом длительность широтно-модулированных импульсов уменьшается и ток через силовой транзисторный ключ 1 оказывается ограниченным на заданном уровне. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

<1g) (11) (щ)5 С 05 F 1/573

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1568026 (21) 4703632/07 (22) 08 ° 06.89 (46) 07.07.91. Бюп. 9 25 (72) P.Ä.Летичевский, В.Г.Павлов и В.А. Водолагин (53) 62 1.3 16. 722. 1(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Е 1568026. кл. Г 05 F 1/56, 1987.

1 (54) ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель — повышение надежности в работе путем обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания. Устройство содержит силовой транзисторный ключ 1 с цепью пропорционального токового управления, в которую включен датчик

5 тока. Кроме того, в устройство

2 входят силовой трансформатор 6, силовой выпрямитель 7, выходной фильтр 8, делитель 9 напряжения, усилитель 10 сигнала рассогласования, широтноимпульсный модулятор 11. транзисторный ключ 12, динамическая токозадающая цепь 13, транзисторный ключ 14, нелинейный элемент 15 задержки, транзисторный ключ 16, блок 17 запрета, элемент ИЛИ 18, пороговый узел 19.

Ток пропорционального токового уп равления силовым транзисторным ключом i используется для формирования сигнала на датчике 5. При перегрузке источника напряжение на датчике 5 возрастает, пороговый узел 19 открывается и через элемент ИЛИ 18 воздействует на вход ниротно-импульсного модулятора 11. При этом длительность широтно-модулированных импульсов уменьшается и ток через силовой ,транзисторный ключ 1 оказывается

1 ограниченным на заданном уровне. 1 ил

1661739

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для использования при реализации электроснабжения радиоэлектронной аппаратуры и является усовершенствованием изобРетения по авт.св. Р 1568026.

Цель изобретения — повышение надежности работы путем обеспечения защиты от перегрузки по току и корот. ого замыкания.

EIa чертеже представлена функциоальная схема источника вторичного электропитания.

Источник содержит силовой транзисторный ключ 1 с транзистором 2, трансформатором 3 тока, обеспечивак |цим пропорциональное токовое управ 1ение, диодом 4.и резистивным датчиком 5 тока, силовой трансформатор 6, сйловой выпрямитель 7, выхоцной фильтр

8,резистивный делитель 9 напряжения, усилитель 10 сигнала рассогласова11ия (с опорным элементом), широтноЙмпульсный модулятор 11, транзистор- 25 ннй ключ 12, динамическую токозада к)щую цепь 13, транзисторный ключ 14, Нелинейный элемент 15 задержки, транзисторный ключ 16, блок 17 запрета, аналоговый элемент ИЛИ 18, пороговый

g"çåë 19 с дополнительным транзистором 20 и буферным резистором 21. На схеме показаны выводы для подключения первичного источника питания 22 и 23 и для подключения нагрузки 24 и 25.

Силовой транзисторный ключ 1 через первичную обмотку силового трансформатора 6 соединен с выводами 22 и 23.

Силовой выпрямитель 7 и выходной фильтр 8 включены последовательно

:e v вторичной обмоткой силового трансформатора 6 и выводами 24 и 25.

Динамическая токозадающая цепь 13, транзисторные ключи 12 и 14 включены последовательно между выводами 22 и 23. Делитель 9 напряжения, усилитель 10 сигнала рассогласования и лемент ИЛИ 18 включены последовательно между выходом Выходного фильтра

8 и входом широтно-импульсного модулятора 11, выход которого соединен с управляющим входом транзисторного ключа 1? и через блок 17 запрета с управляющим входом транзисторного ключа 14. Общий вывод транзисторных

; лючей 12 и 14 подключен к базе гранзистора 2 силового транзисторного

1 ключа 1, выход которого через после.довательно включенные нелинейный элемент 15 задержки и транзисторный ключ 16 соединен с управляющим входом блока 17 запрета. В силовом транзисторном ключе 1 первичная обмотка трансформатора 3 тока включена в коллекторную цепь транзистора 2, а вторичная обмотка через диод 4 и датчик 5 тока — между его базой и эмиттером. Выход датчика 5 тока соединен с входом порогового узла 19, а выход последнего — с одним из входов элемента ИЛИ 18.

Источник работает следующим образом.

Усилитель 10 сигнала рассогласования сравнивает через делитель 9 напряжение на выводах 24 и 25 относительно внутреннего опорного напряжения и вырабатывает напряжение, пропорциональное их разности. которое через элемент ИЛИ 18 поступает на аналоговый вход широтно-импульсного модулятора 11.

Последний управляет транзисторным ключом 12 непосредственно, а транзисторным ключом 14 — через блок 17 запрета.

При отсутствии импульса на выходе широтно-импульсного модулятора 11 транзисторные ключи 12 и 14 закрыты.

Силовой транзисторный ключ 1 также закрыт. Напряжение на входе нелинеиного элемента 15 задержки равно напряжению на выводах 22 и 23, поэтому транзисторный ключ 16 находится в открытом состоянии и удерживает блок 17 запрета запертым.

При появлении импульса на выходе широтно-импульсного модулятора 11 транзисторный ключ 12 открывается. а на управляющий вход силового транзистора ключа 1 поступает отпирающий импульс тока, величина которого определяется параметрами динамической токозадающей цепи 13. при этом диод 4 исключает шунтирование перехода база — эмиттер транзистора 2 вторичной обмоткой трансформатора 3 тока в момент поступления отпирающего токового импульса. Транзистор 2 силового транзисторного ключа 1 открывается до насыщения вследствие положительной обратной связи через трансформатор 3 тока и удерживается в таком состоянии в течение импульса с выхода широтноимпульсного модулятора 11, Напряжение на входе нелинейного элемента 15 задержки уменьшается скачком до нуля.

5 166173

Конденсатор RC-цепи нелинейного элемента 15 задержки быстро разряжается силовым транзисторным кличом 1 через вентиль, шунтирующий резистор RC-цепи .

Напряжение на управляющем входе

5 транзисторного ключа 16 становится равным нулю и он закрывается. При этом блок l7 запрета оказывается подготовленным для пропускания через себя сигнала, отпирающего транзисторный ключ 14.

При насыщении транзистора 2 силового транзисторного ключа 1 напряжение с выводов 22 и 23 приклапывается к первичной обмотке силового трансформатора 6. Импульсное напряжение вторичной обмотки последнего преобразуется в напряжение постоянного тока с помощью силового выпрямителя 7 и выходного фильтра 8.

Через вторичную обмотку трансАорматора 3 тока, обеспечивающего пропорциональное токовое управление силовым транзисторным ключом 1, протекает 25 импульс ный ток, пропорциональный величине коллекторного тока транзистора 2. Ток вторичной обмотки трансформатора 3 используется дважды: для пропорционального токового управления силовым транзи торным ключом 1 и защи-ты ключа 1 от перегрузки по току.

Ток вторичной обмотки трансформатора 3 протекает также через датчик

5 тока. В качестве порога ограничения используется переход база — эмиттер дополнительного транзистора 20. При достижении напряжения на датчике 5 пороговой величины. равной напряжении отпирания перехода база — эмиттер, дополнительный транзистор 20 отпирается и через элемент ИЛИ 18 воздей6

База транзистора 2 силового транзисторного ключа 1 замыкается через открытый транзисторный ключ 14 на вывод 23. Происходит запирание силового транзисторного ключа 1. Напря-жение на входе нелинейного элемента

15 задержки изменяется от нуля до уровня, который зыше напряжения питающей сети на величину напряжения размагничивания силового трансформатора 6. Транзисторный ключ 16 открывается с задержкой относительно запирания силового транзисторного ключа 1, Величина задержки определяется

RC-цепью нелинейного элемента 15.

При открывании транзисторного ключа

16 происходит запирание блока 17 запрета. При этом прекрашается поступление отпирающего напряжения с выхопа широтно-импульсного модулятора 11 на вход управления транзисторного ключа 14 и он закрывается. Таким образом, после запирания силового транзисторного ключа 1 транзисторный ключ 14 переводится в закрытое со-. стояние °

При очередном появлении импульса на выходе широтно-импульсного модулятора 11 транзисторный клич 14 . находясь в закрытом состоянии, не мешает процессу отпирания силового транзисторного ключа 1 °

В предлагаемом устройстве по сравнению с известными потери мощности на обеспечение защиты от перегрузки по току и короткого замыкания уменьшены в Р раз, rye P — коэффициент усиления транзистора 2 силового транзисторного ключа 1.

Формула и зо бр е те ния ствует на вход широтно-импульсного модулятора 11. При этомдпительность широтно-модулированных импульсов уменьшается настолько, что падение напряжения на датчике 5 тока йе больше порога ограничения. Ток через силовой транзисторный ключ 1 оказывается ограниченным на заданном уровне.

В этом и заключается механизм защиты устройства от перегрузки по току.

Буферный резистор 21 служит для токовой защиты перехода база — эмиттер дополнительного транзистора 20.

С окончанием импульса на выходе широтно-импульсного модулятора 11 транзисторный ключ 14 открывается, а транзисторный ключ 12 закрывается

Источник вторичного электропитания по авт.св. Р 1568026, о т л и45 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания, в него введены резистивный датчик тока, nogp роговый узел и аналоговый элемент

ИЛИ, причем датчик тока включен в цепь пропорционального токового управления силового транзисторного ключа, а элемент ИЛИ вЂ” между выходом

55 усилителя cHr Ha a рассогласования и входом широтно-импульсного модулятора, вход порогового узла соединен с выхопом датчика тока, а выход— с одним из входов элемента ИЛИ.