Устройство для управления стабилизированным преобразователем

 

Сущность изобретения устройство для управления стабилизированным преобраI J4 Mil зователем содержит задатчик 1 частоты узел 2 формирования управляющих импульсов силовыми ключами преобразователя модулятор 4 ширины импульсов и измерт/i тельный орган 3 напряжения Модулятор 4 ширины импульсов выполнен двухканэльным Каждый канал включает резистор 17

CQIQ3 СОВ ГTCKVIX

COI ÈÀËÈÑTÈ×ÅÑÊÈX

РЕСПУБЛИК,, SU „„1757062 А1 (sI)s Н 02 М 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТГТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У

1 ::.....2 (21) 4887009/07 ...; ..: зователем содержит задатчик 1 частоты, (22) 30,11,90 узел 2 формирования управляющих импуль(46) 23,08.92. Бюл. N.. 31 -: сов силовыми клЮчами преобразователя, (71) Московскйй текстильный институт йм,: модулятор 4 ширины имгульсов и измериА.Н. Косыгина -: ; тельный орган 3 напряжения. Модулятор 4 (72) А;В. Чесноков и А,Я. Качалин::: -. - ширины импульсов вы)палнен двухканаль(56) Моин В.С., Лаптев Н.Н. Стабилизиро- ным. Каждый канал включает резистор 17 ванные транзисторйые преобразователи.— " - (15), потенциометр 19 (20) и цепочку элемент

M. Энергия, 1972, рис, 8-1, 8-16, 8-17:- : : 2И-НЕ 6 (7) — конденсатор 11 (12) — элемент

Смольников Л,Е. Транзйсторные преоб-: НЕ 8 (9). Предлагаемое устройство позволяразователи напряжения,— М;: МЭИ, 1983; етлегкоосуществлять йастройкуиувеличирис, 6.18, .:,:: -,: .. ": "вает точность" стабилизации нап"ряжения

Авторское свидетельство СССР М преобразователя, Устройство обеспечивает

720636, кл. Й02 М 7/48; 1980. ; .. . :, изменение коэффициента заполнения уп(54)УСТРОйСТВОДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАБИ- равляющих до едйницы, что позволяет эфЛИЗИРОВАННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ :. ;.:: фективно исйользовать его в (57) Сущность изобретения: устройство для высокочастотных "преобразователях и ин-,3 управления стабилизированным преобра- верторах. 1 ил. г

1757062 няющим одновременно силовые и информационные функции. B цепь его питания включен балластный резистор.

Недостатками этого устройства являются ухудшенные КПД, массогабаритные показатели, обусловленные наличием токоограничивающих элементов..

Наиболее близким по существу технического решения является устройство для упот различных факторов: оно изменяется датчик частоты, модулятор ширины импульпрямо пропорциойально его входному (пи- сов и узел формирования управляющих тающему) напряжению, изменяется вслед- сигналов силовыми ключами преобразователя, Модулятор ширины импульсов включаствие падения напряжения на внутреннем ет триггер и двухтактный усилитель сопротивлении при изменении нагрузки или температуры. Стабилизация выходного "мощности на насыщающемся трансформанапряжения ИВЭП при изменении всех де- торе с прямоугольной петлей гистерезиса и стабйлизирующих факторов"осуществляет- двух транзисторах, В цепь питания усилитеся в основном с помощью замкнутой 20 ля включен дополнительный ключ, управлякомпенСациойной системы. Она произво- емый,от одной из вторичных обмоток дится за счет изменеййя относительного насыщаюшегося трансформатора. врвменй открытого состояния силовых клю- Недосгатками известного устройства чевых элементов преобразователя" с по- "являются трудность обеспечения изменемощью специаni,íîãî модулятора ширины 25 ния коэффициента заполнения управляюимпульсов, На который воздействует изме- щих импульсов, что ухудшает точность рительный орган напряжения:. " ::;: - стабилизации выходного напряжения, а такМодулятор ширины импульсов обеспе- же сложность конструкции, обусловленная чивает необходимую зависймость" коэффи- наличием моточного изделия.

Целью изобретейия является повышециента заполнения управляющих импульсовотнекоторогоуправляющего на- ние точности стабилизации выходного напряжения. Основными элементами этйх ус- пряжения преобразователя, а также тройств являются либо времязадающий упрощение устройства для его управления, конденсатор, заряжаемый (илй разря>кае- В устройстве, содержащем задатчик чамый) на рабочем интервале, либо насыщаю- 35 cTQThl, соедйненный с синхронизирующим щийся дроссель или трансформатОр, входом узла формирования управляющих

В качестве модуляторов ширины" им-. импульсов силовыми ключами преобразовайульсов йолучили широкое применение раз- теля, информационным входом подключенличные схемы одновибра оров, Одна из ным к выходу модулятора ширины такик схем выйолнена на пяти транзисто- 40 импульсов, управляющий вход которого cQ/ рах, времязадающем. конденсаторе, шести единен с выходом измерительного органа диодах, девяти резисторах и вспомогатель- напряжения, причем модулятор ширины имном конденсаторе, а также специальном пульсов включает триггер, счетным входом преобразователе напряжение-ток, Для син хронизации схемы используются короткие 45 подключенный к выходу задатчика частоты, и два подключенных к общей шине транзистора с базовыми резисторами, модулятор ширины импульсов снабжен двумя резисторами, двумя потенциометрами и двумя целяющих импульсов до 1, Это особенно выходным выводом выход модулятора шисказывается в ИВЭП с выходом на перемен- рины импульсов, а своими входными вывоном токе, так как ухудшает использование дами подключен к первым входам первого и первичного источника питания. Кроме того, наличие специального преобразователя напряжение — ток усложняет схЕму устройства, Известен модулятор ширины импульсоответствующим параллельно соединенным дополнительному резистору и одному сов на насыщающемся трансформаторе с - изтранзисторов,базовый резисторкаждого прямоугольной петлей гистерезиса, выпол- транзистора связан через потенциометр с

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания (ИВЭП) различных типов: инверторов, предназначенных как для централизованных систем электроснабжения,, так и для частотно-управляемых электроприводов, конверторов или широтно-импульсных преобразователей, Выходное напряжение ИВЭП зависит по длительности импульсы, Основным недостатком данной схемы, присущим всем известным устройствам, содержащим времязадающий конденсатор, является невозможность обеспечения из-. менения коэффициента заполнения управ10 равления стабилизированным преобразователем, которое содержит започками из последовательно соединенных

50 элемента 2И-НЕ, ко денсатора и элемента

НЕ. Третий элемент 2И-НЕ образует своим

55 второго элементов 2И-НЕ и выходам элементов НЕ. Входы последних подключены к

1757062 управляющим входом модулятора ширины питающего напряжения ИВЭП (в этом cn." импульсов, Вторые входы первого и второго чае стабилизатор отрабатывает только во < элементов 2И-HF подключены к парафаз- - мущения по входу), либо напряжение н ным выходам триггера... - ., нагрузке(для схем ШИП),либоспециальныи

На черетеже представлена принципи- 5 выпрямитель переменного выходного на альная схема устройства для управлеййя " пряжения ИВЭП. стабилизированным преобразователем (в:; Поясним работу устройства для управданном случае постоянного"напряженйя в, ления стабилизированным преобразовате1рехфазное), Устройство включает задатчик:,, лем на примере трехфазного мостового

1 частоты, подключенный к синхронизйру о-" 10 инвертора, Задатчик 1 частоты обеспечивацему входу узла 2 формирования управля- " етсинхронйзацию работь1"вМго устройства. ющих импульсов силовыми ключами " Импульсный сигнал"определенной"частоты

1реобраэователя, измерительный орган 3:-:,: с его- выхода поступает на счетный вход ... S напряжения, выходным выводом соединен -:., " триггера 5 (работающего; например в счетный с управляющим входом модулятора 4 15 ном режиме Т-триггера), который обеспечи- ширины импульсов, Последний coäåðæèò::;- вает формировайие двух, парафазных триггер 5, счетйым входом соединенный с ""- последовательностей-импульсов. 8 начальзадатчиком 1 частоты. а парафазными выхо -..., ный момент времейи"нa входах элементов дами — с первыми входами элементов 2И-.:., . НЕ8и9формируется йулевойсигйал(резиН Е 6 и 7. Вторые входы указаннь(х" 20 сторы 15 и 16 соединеньгс"общей шиной), а элем ентов подклю чены к выход ам элем ен-:. на их выходах — сигнал "1"; и оэтому на в ывходам третьето элемента 2И-НЕ 10;: : ;:. ;::. 6; на первый вход" котор

Выход элемента 2И-НЕ 10 образует вы-., ::: нал "1" с одного из виходоe òðètòåðà 5, ход S модулятора 4 ширины импульсов и:25 формируется сигнал "О"; а на выходе второ. предназначен для подключения к информа-:;::::: то 7 — "1". Через конденсатор 12 сигнал "1" ционному .входу узла 2 формирования уп-::.::: постуйает на вход элементра НЕ 9 и переворавляющих,клю-1ей преобразователя. К., дит его в нулевое состояние. выходам каждого йз элемейтов 2И-НЕ 6 и 7.: . Однако время формирования сигнала подключены конденсаторы 11 и 12, вторые 30 "1" на входе элемента НЁ 9 устайавливается обкладкл которых соединены с входами эле- :: не частотой задатчика 1 частотьд, а"постоянмента НЕ 8 и 9, к которым также подключе - ;.: " ной времени RC-цепочки, где R определяетны параллельно: транзисторы 13 и t4 и, .. ся в основном величиной резистора 15 (16) резисторы 15 и 16. Управляющие входы :. .: и включенного ему параллельно транзистотранзисторов 13 и 14 через базовые рези - 35 ра 13 (14). Транзистор 13 (14) работает в сторы 17 и 18 и потенциометры 19 и 20: :: активном режиме и велйчину его сопротив- соединены с выходом измерительного орга- . : ления задают сигналом с выхода измерина 3 напряжения. : .:. :: :. -,. тельного органа 3 напряжения. и

Узел 2 формирования управляющих им -:. . настраивают потенциометром 19 (20) и бапульсов силовыми ключами преобразовате- 40- зовым резистором 17 (18). Таким образом," ля зависит от схемы силовой части ИВЭП. " длительность нулевого сигнала на выходе

Узел 2 формирования управляющих импуль- элемента HE 8 (9) может изменяться в достасов для трехфазного мостового инвертора точно широких пределах и устанавлйваться содержит трехфазный регистр сдвига на трех равной полупериоду выходного сигнала

I— - К-триггерах 21-23, включенных по схеме С 45 триггера 5, перекрестной связью, и шесть идентичных В этом случае сигнал S с выхода элемен- каналов 24-29 управления, выполненных на та 2И-НЕ 10 окажется равным "1" (т.е„коэфэлементахЗИ 30и 2ИЛИ-НЕ 31иобеспечива- фициент заполнения управляющих ющих формирование сигналов управления импульсов модулятора 4 ширины импульсов

UA — Uc шестью силовыми ключами трехфаз- 50 равен единице, в то время как в каждом из ного мостового инвертора (не показан). его двух каналов он равен 1/2, обеспечивая

Измерительный орган 3 напряжения.. тем самым достаточное время для перезаря- также может иметь различные варианты ис- да времязадающих конденсаторов 11 и 12). полнения,онпредставленввидецепочкииз; . Принцип действия узла 2 формировапоследовательно соединенных стабилитро- 55 ния управляющих импульсов сйловыми клюна 32 и резистора 33, подключенных к об- чами преобразователя не влияет на работу щей шине и клемме 34 источника модулятора 4 ширины импульсов и идентидестабилизирующего входного управляю= чен известному. щегонапряжения U>g. В качестве последне- Устройство для управления стабилизиго может использоваться либо источник рованным преобразователем позволяет

1757062 легKo осуществлять наст! йку, тем сэмым увеличивая точность стабилизэции выходного нэпряжения, и может нлйти применение при построении как ценгрэлизованных источников питания, когда требуется обеспечить стабилизацию выходного напряжения, тэк и .частотно-управляемых электроприводов, в которых ИВЗП осуществляет регулирование. например, по закону

U/f=con st.

Состэвитель А.Чесноков

Техред М.Моргентал Корректор Q.Êðàâöoâà

Редактор И.Шуллэ

Заказ 3097 Тирэж 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитетэ по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Устройство для управления стабилизированным преобразователем, содержащее задэтчик частоты, соединенный с синхронизирующим входом узла формирования управляющих имп ульсов сил о выми ключэм.и преобразователя, информационным входом подключенным к выходу модулятора ширины импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом измерительного органа напряжения, причем модулятор ширины импульсов включает в себя триггер, счетным входом подключенный к выходу задатчика частоты, и двэ подключенных к общей шине трэнзисторэ с базовыми резисторами, о т л и ч э ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности стэбили5 зэции выходного напряжения преобразователя, упомянутый модулятор ширины импульсов снабжен двумя резисторами, двумя потенциометрэми и двумя цепочками из последовательно соединенных элемента

10 2И-НЕ, конденсатора и элемента НЕ и третьим элементом 2И-НЕ, выход которого иСпользовэй как выход модулятора ширины импульсов, и подключенным входами к первым входам первого и второго элементов

15 2И-НЕ и выходам элементов НЕ, вход каждого из которых подключен к соответствующим параллельно соединенным резистору и одному из вышеупомянутых транзисторов, базовый резистор каждого транзистора свя20 зай.через потенциометрс управляющим входом модулятора шири ы импульсов, а вторые входы первого и второго элементов

2И-HE подключены K парафэзным выходам триггера,