Многоячейковый стабилизированный преобразователь постоянного напряжения
Использование: в устройствах вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры . Сущность изобретения: при помощи устройства управления (1) зарядом и разрядом конденсатора (9), когда заряд осуществляется при помощи ключа (10), управляемого импульсами со схем управления , а разряд - при помощи ключа (10), управляемого импульсами напряжения.с выхода выпрямителя. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИ АЛ ИСТИ Ч F С К ИХ
РЕСПУБЛИК,, 59 „„1 7641 25A1 (21) 4863545/07 (22) 09.07.90 (46) 23.09.92. Бюл. N. 35
- (71) Научно-исследовательский институт средств вычислительной техники(72) Е.А.Журнаков . (56) Авторское свидетельство СССР
М 1053091, кл. Н 02 М 3/335, 1982, Авторское свидетельство СССР
t+ 1310964, кл. Н 02 М 3/335, 1987.
2 (54) МНОГОЯЧЕЙКОВЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ .(57) Использование: в устройствах вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: при помощи устройства управления (1) зарядом и разрядом конденсатора (9), когда заряд осуществляется при помощи ключа (10), управляемого импульсами со схем управления, а разряд - при Помощи ключа (10), управляемого импуЛьсами напряжения.с выхода выпрямителя. 2 ил, 1764125
Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. 5
Известен стабилизированный преобра- .. зователь постоянного напряжения, содержащий усилитель мощности, силовой трансформатор, диоды "выходного выпрями10 теля, дроссель и конденсатор выходного фильтра, измерительные элементы на резисторах, диоды второго выпрямителя, дополнительный конденсатор, транзистор, компараторы, источник опорного напряжения. При работе И преобразователей, вклю- 15 ченных параллельно, возникновение неисправности в одном из преобразователей приводит к снижению его выходного напряжения и схема защиты выдает сигнал на его отключение. Однако при изменении 20 тока нагрузки, например. от холостого хода до номинального значенйя хотя бы один из параллельно работающих преобразовате-. лей будет закрыт, так как напряжение на дополнительном конденсаторе отсутствует, 25 что приводит к полному аварийному отключению закрытого преобразователя.
Наиболее близким к изобретению является преобразователь напряжения, содержащий схему управления, N ячеек, 30 каждая из которых имеет клн)чевой элемейт и силовой трансформатор, выходные обмотки трансформаторов подключены через выпрямитель к выходному фильтру, компа- . ратор выявления неисправности. Недостат- 35
" ком данного преобразователя является отсутствие индикации неисправной ячейки, что затрудняет поиск неисправной ячейки, ремонт преобразователя и снижает показатели надежности. 40
Цель изобретения —::повышение надежности путем выявления и индикации неисправной ячейки преобразователя, Поставленная цель Достигается тем, что в многоячейковый стабилизированный пре- 45 образователь постоянного напряжения, содержащий схему управления, логический элемент ИЛИ, N ячеек, включенных параллельно по выходу, каждая из которых содержит преобразователь напряжения с 50 силовым трансформатором на выходе, вторичная обмотка которого подключена через выпрямитель к выходному фильтру, дополнительно .каждая ячейка содержит диод, анод которого подключен к схеме управле- 55 ния, а катод через первый резистор подключен к первому выводу конденсатора и коллектору транзистора, база которото через второй резистор подключена к одному из выводов вторичной обмотки силового трансформатора ячейки, а эмиттер — ко второму выводу конденсатора, причем к коллектору транзистора через пороговый элемент подключен управляющий электрод тиристора, к аноду которого подключен элемент индикации, другим выводом подключенный к плюсовому выводу дополнительного источника постоянного напряжения, минусовый вывод которого подключен к эмиттеру транзистора, катоду тиристора и к общей шине, аноды тиристоров каждой ячейки подключены к входам логического элемента ИЛИ. В предложенном устройстве применен способ управления за рядом конденсатора, когда его заряд осуществляется при помощи ключа, выполненного на диоде, импульсами, поступающими со схемы управления, а разряд — при помощи ключа, выполненного на транзисторе, который управляется импульсным напряжением с выхода выпрямителя, Способы управления зарядом и разрядом конденсатора при помощи полупроводниковых ключей в различных устройствах автоматики известны, Использование схемы управлейия зарядом и разрядом конденсатора в многоячейковом стабилизированном преобразователе постоянного напряжения позволяет получить новый положительный эффект — повысить надежность преобразователя за счет выявления и индикации. неисправной ячейки, что подтверждает соответствие заявляемого решения критерию
"существенные отличия".
На фиг. 1 приведена структурная схема многоячейкового стабилизированного преобразователя постоянного напряжения; на фиг. 2 представлены временные диаграммы напряжений;
Преобразователь с одержит схему управления 1, ячейки 2.1-2.2, 2.N, содержащие преобразователь напряжения 3, выполненный, например, по двухтактой полумостовой схеме, силовой трансформатор
4 на выходе преобразователя напряжения 3, :вторичная обмотка которого через выпрямитель 5, выполненный, например, по двухполупериодной схеме со средней точкой, подключена к выходному фильтру 6 ячейки
2, диод 7, анод которого подключен к схеме управления 1, а катод через резистор 8 — к первому выводу конденсатора 9 и коллектору транзистора 10, база которого через второй резистор 11 подключена к одному из выводов 12 вторичной обмотки силового трансформатора 4, а эмиттер подключен ко второму выводу конденсатора 9, К коллектору транзистора 10 через пороговый элемент-стабилитрон 13 подключен управляющий электрод тиристора 14, к аноду ко1764125 торого подключен элемент индикации 15, состоящий, например, из последовательно соединенных резистора и светодйода; другой вывод элемента индикации t5 подключен к плюсовому выводу дополнительного источника постоянного напряжения 16, минусовый вывод которого подключен к эмиттеру транзистора 10, катоду тиристора 14 и общей шине 17. Аноды тиристоров 14 каждой ячейки 2.1, ..., 2.N подключены соответственно к 1, ..., N входам логического элемента ИЛИ 18, выход которого подключен к схеме управления 1. Схема управления
1 может быть выполнена, например, как управляющая часть импульсного стабилизатора постоянного напряжения.
Стабилизированный преобразователь работает следующим образом.
Схема управления 1 вырабатывает широтно-модулированные импульсы, поступающие на вход а ячейки 2, откуда они поступают на преобразователь напряжения
3 и диод 7, Через диод 7 и резистор 8 периодически происходит подзаряд конденсато. ра 9. При исправной. ячейке 2 импульсы напряжения (фиг. 2 U<) с вывода 12 вторичой обмотки силового трансформатора 4 открывают транзистор 10, который разряжает конденсатор 9. Так как напряжение на конденсаторе 9 (фиг, 2, U<), ниже порога срабатывания порогового элемента 13, to на выходе b ячейки 2 будет высокий уровень сигнала (фиг. 2, выход Ь). При неисправности одной из ячеек 2 импульсы напряжения с вывода 12 вторичной обмотки. силового трансформатора 4 данной ячейки будут отсутствовать (фиг. 2, 01). Тразистор 10 закрыт, поэтому конденсатор 9 будет подзаряжаться до напряжения срабатывания порогового элемента 13 (фиг. 2, Ос), что приведет к открыванию тиристора 14, и на выходе неисправной ячейки появится низкий уровень напряжения (фиг, 2, выход b).
Сигналы с выхода b поступают на вход логического элемента ИЛИ 18, обрабатываются, подаются на схему управления 1 и формируют сигнал отключения стабилизированного преобразователя, При oTKpblBBHNM тиристо6 ра 14 включается светодиод элемента индикации 15 и индицируется неисправная ячейка 2. Индикация неисправной ячейки,. приводящая к сокращению времени, необ5 ходимого для поиска и замены неисправной ячейки, особенно важна для мощных преобразователей (до десятков киловатт), содержащих десятки ячеек.
Таким образом, преимуществом заявля10 емого решения по сравнению с прототипом является повышение надежности устройства путем уменьшеййя времени поиска неис правности за счет вйявления и индйкации неисправной ячейки.
Формула изобретения
М ногоячейковый стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, 20 содержащий схему управления, логический элемент ИЛИ, N ячеек, включенных параллельно по выходу, каждая из которых содержит преобразователь напряжения, с силовым трансформатором на выходе; вто25. ричная обмотка которого подключена через выпрямитель к выходному фильтру, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем выявления и индикации неисправной ячейки, каждая ячейка допол30. нительно содержит диод, анод которого подключен к схеме управления, а катод через первый резистор подключен к первому выводу конденсатора и коллектору транзистора, база которого через второй резистор
35 подключена к одному из выводов вторйчной, обмотки силового трансформатора ячейки, а эмиттер — к второму выводу конденсатора, причем к коллектору транзистора через пороговый элемент подключен управляющий
40 электрод тиристора, к аноду которого под-"ключен элемент индикации, другим выводом подключенный к плюсовому выводу дополнительного источника постоянного напряжения, минусовый вывод которого
45 йодключен к эмиттеру транзистора, катоду тиристоров и к общей шине, аноды тиристоров каждой ячейки подключены к входам логического элемента ИЛИ.
1764125
Редактор Т.йагова
Заказ 3461 Тираж : Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 о
Vip
Составитель Е.Журнаков
Техред M.Ìîðlåíòàë Корректор М.Керецман
