Устройство для управления источником питания

 

(l ii 767935

Союз Советскин

Социалистических

Республик

J

1 г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 6.01.79 (21) 2713328/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.3

H 02 P 13/16

1Ъоуднрстеенный комитет

Опубликовано 30.09.80. Бюллетень №36 (53) УДК 621.316.. 727 (088.8) IIo делам изобретений н открытий

Дата опублйкования описания 09.10.80 (72) Авторы изобретения

А. Г. Андрущенко, В. A. Мересков и В. С. Волков (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ

ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для управления источниками питания и преобразователями напряжения и тока.

Известно устройство для управления источником . питания, содержащее блок -пилообразного напряжения, компаратор и выходной блок (1).

К недостаткам устройства относится низкая помехоустойчивость, когда колебания нагрузки источника питания вызывают скачок управляющего напряжения а, сле-" довательно, порождают помеху, которая, попадая в компаратор, приводит к «расщеплению» импульса на его выходе. В результате появляются паразитные импульсы, которые могут вывести источник питания из строя.

Известно также устройство для управления источниками питания, содержащее компаратор, генератор опорной частоты, источник опорного напряжения и выходной блок, в состав которого входит дифференциальный усилитель и два триггера (2}.

Однако и в этом устройстве сигнал помехи, вызванный скачком управляющего

2 напряжения, приводит к ложному срабатыванию триггеров и . срасщеплению» импульсов на выходе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее блок пилообразного напряжения, ШИМ-компаратор, компаратор времени паузы и выходной блок, включающий две схемы И-НЕ, триггер со счетным входом, схему И и два транзистора (3(. то К недостаткам устройства относится от сутствие защиты от ложного срабатывания в связи с появлением сигнала помехи в управляющем напряжении на спаде пилообразного напряжения. Это может привести к фазовому перекрытию выходных импульсов, что может вывести источник питания из строя.

Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет улучшения его помехоз ащищенности ."

2р Поставленная цель достигается тем; что устройство для управления источником питания, содержащее генератор пилообразного напряжения с нормальным н триг. .герным выходами, нормальный выход ко767935

3 торого связан через компаратор времени паузы с одним, а через ШИМ-компаратор и инвертирующую схему И-НŠ— с другими входами выходного блока, снабженнбго коммутационным триггером и триггером памяти; выходы которого соединены с выходным блоком, установочный вход — с прямым, а сбросовый вход— с инверсным выходом коммутационного триггера, установочное плечо которого соеди " нено с прямым триггерным выходом генератора пилообразного напряжения и с выходом ШИМ-компаратора, а его сбросовое плечо — с инверсййм " триггерным выходом генератора и с выходом схемы И вЂ” НЕ.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма напряжений.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения ШИМ-компаратор 2, компаратор 3 времени паузы, инвертирующую схему И вЂ” НЕ 4, коммутационный триггер 5, триггер 6 памяти, выходной блок 7.

Нормальный выход генератора 1 соединен со входом ШИМ-компаратора 2, на второй вход которого подается управляющее напряжение U >p. и со входом компаратора 3 времени паузы, на второй вход которого подается регулирующее напряжение Брег.. Выход ШИМ-компаратора 2 соединен с установочйым плечом коммутационного триггера 5, второй

"вход которого соединен с прямым триггерным выходом генератора 1; и со входом схемы И вЂ” НЕ 4, выход которой соединен со сбросовым плечом коммутационного триггера 5, второй вход" котордго соединен с инверсным триггерным выходом генератора 1, Прямой выход коммутационного триггера 5 соединен с установочным sxoдом триггера 6 памяти, а инверсный — со сбросовым входом. Выходы триггера 6 памяти соединены с выходным блоком, которий соединен также с выходом компаратора 3 времени паузы.

Устройство: работает следующим обраЭОМ.

Пилообразное напряжение c генератора

1 поступает в ШИМ-компаратор 2, на второй вход которого подается управляющее напрчжение U > и на вход компаратора 3 временй паузы, на второй вход которого подается регулирующее найряжение Upend, (фиг. 2 а). При совпадении в ЩИМ-компараторе 2 U>„>, с нарастающим пилообразным напряжением (прямой ход пилы) на выходе ШИМ-компаратора 2

ПОявляется сигнал уровня единицы (фиг, 2 r), который совместно с сигналом прямого триггерного выхода генератора 1 (фиг. 2 б), устанавливает коммутационный. триггер 5 в пулевое состояние, на выходе 0 —. уровень нуля, 4 на Ц вЂ” уровень единицы, под воздействием которых триггер 6 памяти установится в единичное состояние (фиг. 2 д), т. е. на выходе Q появляется сигнал уровня единицы, а на Q — уровень нуля. При совладении в ШИМ-компараторе 2 U 1. со спадающим пилообразным напряжением (обратный. ход пилы) на выходе

ШИМ-компаратора 2 появляется сигнал уровня нуля (фиг. 2 г), который инвертируясь схемой И вЂ” НЕ 4 поступает на сбро1в -совое плечо коммутационйого триггера 5, на втором входе которого присутствует сигнал уровня единицы с инверсного триггерного выхода блока I (фиг. 2 в), в результате чего коммутационный триггер 5 устанавлйвается в исходное состояние. т. е. на выходе Q появляется сигнал уровня единицы, а на Q — уровень нуля, что, в свою очередь, установит триггер 6 па мяти в исходное состояние,.т. е. на выходе . Q йоявляется сигнал уровня нуля, 26 а на Q .— уровень единицы (фиг. 2 д).

Наличие скачков напряжения в управляющем напряжении U . во время прямого и обратного хода пилы т. е. <расщеп ление> импульса на выходе ШИМ-комнаратора 2 не приведет к «расщеплению»

2$ и фазовому перекрытию выходных импульсов устройства управления, так как сбросовое плечо коммутационного триггера 5 во время прямого хода пилы будет забло кировано сигналом уровня нуля, поступившего с инверсного триггерного выхода блока 1. В связи с тем, что триггер памяти 6 переключается по входу R u S только сигналом уровня нуля, то . он не изменит своего состояния до первого сигнала сравнения.на обратном ходе пилы.

Аналогично устройство управления работает при наличии скачков напряжения в

U» ð. во время обратного хода, только на время. обратного хода пилы будет заблокирован установочный вход коммутационного триггера 5 и поэтому триггер 6 памяти изменяет свое состояние только при наличии первого сигнала сравйения на прямом ходе пилы.

Компаратор 3 времени паузы выдает в результате сравнения пилообразного напряжения с блока 1 и напряжения ре-. гулировки U r (фиг. 2 е), который позволяет избежать фазового перекрытия последовательности" выходных широтно-импульсных сигналов", испоаьзующихся для управ ления йсточником питания, между периоде дами пилообразного напряжения.

Таким образом предлагаемое устройгтво позволяет получать «не расщепленные» выходнце .импульсы (фиг. 2 ж, и) модулированные по длительности из-эа того, что устройство срабатывает только один раз за период пилообразного напряжения по первому сигналу сравнения на переднем ходе пилы и только один раэ по пер767935

S ному сигналу сравнения на обратном ходе пилы, нто позволяет повысить надежность устройства путем устранения «расщепления» ШИМ-сигнала н тем самым устранения фазового перекрытия U,с U „

Формула изобретения

Устройство для управления источником .питания, содержащее генератор пилообразного напряжения с нормальным и триггерным выходами, нормальньф выход которого связан. через компаратор времени паузы с одним, а через ШИМ-компаратор и ннвертирующую схему И вЂ” НЕ с другими входами выходного блока. отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено коммутацион ным триггером и триггером памяти, выходы которого соединены с выходным блоком, установочный вход — с прямым, а сбросовый вход — с инверсным выходом коммутационного триггера, установочное плечо которого соединено с прямым триггерным выходом генератора пилообразного напряжения и с выходом ШИМ-компаратора, а его сбросовое плечо — с инверсным триггерным выходом генератора и с выходом схемы И вЂ” НЕ.

Источники информации, 1в принятые во внимание при экспертизе

l. Патент Великобритании № 1200574, кл. С 3 Р 1973.

2. Патент США ¹ 3909695, кл. 321 — 2, 1977.

3. Верцберг А. В. и др. Управление переключательными источниками питания с помощью БИС, «Электроника», № 7, 1977.

767935

Составитель В. Жмуров

Редактор А. Долииич Техред К. Шуфрич Корректор К).Макаренко

Заказ 702822 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ . Государственного комитета СССР яо делам изобретений и открытий, I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4