Устройство для управления преобразователем постоянного напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения - упрощение устройства - достигается благодаря использованию управляемого задающего генератора с независимыми цепями заряда и разряда времязадающего конденсатора, соединению подключенного к пороговому входу генератора резистивного делителя с шинами питания преобразователя и ограничению напряжения, снимаемого с резистивного делителя, что позволяет реализовать гиперболическую зависимость импульсов и пауз от величины входного напряжения существенно простыми средствами. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4639382/07 (22) 17,01.89 (46) 15.01,92. Бюл. М 2 (71) Луганский филиал государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского института "Гипроуглеавтоматизация" (72) В.А,Серокуров, Н.С.Петунин, В.П.Сисев, А,А.Новиков и А.П,Овсиенко (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 729788, кл. Н 02 М 7/537, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N807468,,кл. Н 02 М 7/537, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N1471265,,кл. Н 02 М 3/335, 1987, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания, Известны стабилизированные инверторы, в которых для обеспечения работы при расширенном диапазоне входных напряжений в цепь питания включен силовой регулирующий транзистор, а первичная обмотка выходного трансформатора имеет вывод от средней точки, соединенной через возвратный диод с точкой соединения дросселя сглаживающего фильтра с регулирующим транзистором.

Недостатком этих инверторов является низкий КПД, обусловленный двойным преобразованием энергии, а также сложность схемы инверторов.

».. Ж„» 1705983 А1 (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания. Цель изобретения — упрощение устройства — достигается благодаря использованию управляемого задающего генератора с независимыми цепями заряда и разряда времязадающего конденсатора, соединению подключенного к пороговому входу генератора резистивного делителя с шинами питания преобразователя и ограничению напряжения, снимаемого с резистивного делителя, что позволяет реализовать гиперболическую зависимость импульсов и пауз от величины входного напряжения существенно простыми средствами. 2 ил.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь постоянного напряжения, содержащий подключенный к выходным выводам усилитель мощности с трансформаторным выходом, выходной выпрямитель, управляемый задающий генератор с времязадающей RC-цепочкой, средняя точка которой образует управляющий вход этого генератора, и резистивный делитель входного напряжения, средняя точка которого через инвертирующий нелинейный узел с передаточной характеристикой гиперболического типа, встречно включенный диод и резистор соединена с управляющим входом задающего генератора.

Необходимым условием для работоспособности преобразователя постоянного на1705983 пряжения является наличие в нем схемы управления, формирующей длительность импульсов на выходе усилителя мощности, гиперболически зависимую от величины изменяющегося входного напряжения. При этом реализация гиперболической функции в нем связана со сложностью схемы устройства управления преобразователем, а также с ограниченной точностью аппроксимации гиперболической функции этим устройством, Цель изобретения — упрощение схемы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления преобразователем постоянного напряжения, выполненном на усилителе мощности с трансформаторным выходом, содержащем управляемый задающий генератор, выход которого подключен к входу распределителя-формирователя импульсов управления усилителем мощности, пороговый вход — к средней точке резистивного делителя, а управляющий вход — к средней точке времязадающей RC-цепочки, управляемый задающий генератор выполнен с независимыми цепями заряда и разряда конденсатора времязадающей RC-цепочки, выводы резистивного делителя предназначены для подключения к шинам питания преобразователя постоянного напряжения, а параллельно низковольтному плечу реэистивного делителя подключен ограничитель напряжения, Совокупность существенных признаков предлагаемого устройства за счет использования задающего генератора с независимыми цепями заряда и разряда конденсатора времяэадающей RC-цепочки, подключения резистивного делителя порогового входа к шинам питания преобразователя и введения ограничителя напряжения на входе задающего генератора вместо блока реализации гиперболической функции и задающего генератора с взаимоза висим ыми цепями заряда и разряда конденсатора RCцепочки позволяет существенно упростить устройство для управления преобразователем ппс оянного напряжения по сравнению с извет:тным устройством, На фиг,1 приведена структурная схема устройства для управления преобразователем постоянного напряжения; на фиг.2— графики, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные управляемый задающий генератор 1, распределитель-формирователь 2 импульсов управления и усилитель 3 мощности с трансформаторным выходом. К шинам питания преобразователя подключен резистивный делитель 4, выход которого соединен с пороговым входом управляемого задающего генератора 1, параллельно низ5 ковольтному плечу которого подключен ограничитель 5 напряжения. Управляемый задающий генератор 1 выполнен с независимыми цепями заряда и разряда времяэадающего конденсатора 6, заряд которого

10 осуществляется через резистор 7 и диод 8, а разряд — через резистор 9 и диод 10.

Преобразователь работает следующим образом, Величина напряжения ограничителя 5

15 напряжения выбирается из условия

Uyn > 0ст > U вх.макс где 0у» — величина напряжения питания уп20 равляемого задающего генератора 1;

U,т — величина ограничения;

U вх.макс — максимальное напряжение, снимаемое со -редней точки резистивного делителя 4 напряжения и пропорциональ25 ное максимальному значению входного напряжения, Так как времязадающий конденсатор 6 имеет независимые цепи заряда и разряда, с помощью резисторов 7 и 9 можно обеспе30 чить необходимые для работы преобразователя постоянные времени заряда и разряда, которые определяют длительность пауз и импульсов соответственно на выходе распределителя-формирователя 2 импульсов

35 управления, а следовательно, и на выходе усилителя 3 мощности.

При каждом заряде времязадающего конденсатора 6 напряжение на нем возрастает от U» до 0ст, а при каждом разряде

40 снижается от 0ст до 0вх.

Так как заряд происходит по закону

u„„= (uy. — u.,) (1- е"-), 45 n = В7Сб до напряжения 0ст, то при малой разности

0ул-0ст время заряда примерно одинаково во всем диапазоне изменения разности

0уп U вх.

Разряд конденсатора происходит относительно общего провода по закону

55 Uc palp = 0„е,т„= Р1пСв, k но до напряжения U»<, поэтому время разряда изменяется в широких пределах в соответствии с величиной О, определяющей

1705983

+unix разность U <-U», т.е. величину снижения напряжения на конденсаторе при разряде.

Таким образом, время разряда тем больше, чем меньше U y,.

В зависимости от величины входного напряжения время разряда конденсатора 6 изменяется в пределах от t>,, при высоком входном напряжении до t< м,с при низком входном напряжении (фиг.2), Во время заряда на выходе управляемого задающего генератора сохраняется высокий уровень напряжения Ог, во время разряда — низкий (фиг,2).

Распределитель-формирователь 2 импульсов управления осуществляет поочередное управление силовыми транзисторами усилителя 3 мощности с трансформаторным выходом, который может быть выполнен как по полумостовой. так и по мостовой схеме.

Импульсы на выходе управляемого задающего генератора 1 соответствуют паузе между отключением одного иэ силовь,х транзисторов усилителя 3 мощности (в полумостовом варианте) и включением другого транзистора, а пауза на выходе управляемого задающего генератора 1— включенному состоянию одного иэ силовых транзисторов усилителя 3 мощности.

Наличие паузы между отключением одного из силовых транзисторов и включением другого обеспечивает предо вращение сквозных токов через транзисторы.

Гаким обра.,ji.1. f:ð.;, р.,;тt ч„ .с; пользовании предлагаемого устройства в качестве вторичного источника питания его конструкция по сравнению с известным ус5 тройством существенно упрощается, причем его качественные характеристики не только полностью сохраняются, но и улучшаются, например, за счет того. чго реализация гиперболической зависимости

10 дли ел,ности импульсов и пауз QT величины входного напряжения осуществляется более простыми и точными средствами аппроксимации.

Формула изобретения

15 Устройство для управления преобразователем постоянного напряжения. выполненное Hd усилителе мощности с трансформаторным выходом, содержащее yïðàûiÿBìый задающий генератор, выход

20 которого подключен к входу распределителя-формирователя импульсов управления усилителем мощности, пороговый вход — к средней точке резистивного делителя, а управляющий вход- к средней точке времяза25 даюшей RC-цепочки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, управляемый генератор выполнен с независимыми цепями заряда и разряда конденсатора времяэадающей RC-цепочки, вывсды резистивного

30 делителя предназначены для подключения к шинам питания преобразователя постоян ного напряжения, а параллельно низковольтному плечу рези стив ного делите",я подключен ограничитель напряжения.

1705983

Фиг. 2

Корректор Н,Ревская

Редактор М.Петрова

Заказ 202 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 С6

usn

"ст

Составитель В.Сисев

Техред М.Моргентал