Преобразователь напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)773858 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.02.79 (21) 2720504/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (51) М. К.i.

Н 02 М 3/335

Государстоеииый комитет

Опубликовано 23.10.80. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 28.10.80 (53) УДК 621.314..58 (088.8 } ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Д. Гулый, И. В. Закрасняный, В. А. Попон н В. Г. Морозов

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении различных устройств вторичного электропитания.

Известно устройство, работающее от сети, содержащей входной выпрямитель со сглаживающим фильтром и включенный параллельно фильтру транзисторный инвертор, осуществляющий преобразование высокого входного напряжения в различное по уровню напряжение постоянного или переменного тока. При низких выходных напряжениях и больших значениях выходных токов (десятки-сотни ампер) с целью повышения КПД датчик тока устройства зашиты включают в первичную (высоковольтную) цепь последовательно с инвертором (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее транзисторный инвертор с основным датчиком тока, включенным во входную цепь, узел защиты от перегрузок по току, состоящий из основного порогового элемента и исполнительного элемента, который связан с узлом управления транзисторным инчертором (2) .

Недостатком известных преобразователей является то, что, в момеHT пуска через транзисторы инвертора, первичную обмотку трансформатора инвертора и датчик тока проходит пусковой ток. значительно превос5 ходящий по величине ток нагрузки. В результате уровень срабатывания защиты определяется величиной пускового тока. Вместе с тем, в установившемся режиме срабатывание защиты происходит при токах нагрузки, значительно превышающих номинальное зна10 чение, поэтому элементы преобразователя обязательно выбирают со значителbíûм запасом по току, что приводит к увеличению габаритов и массы преобразователя.

Цель изобретения — повышение надежности работы и уменьшение габаритов пре1 образователя.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения, содержащий входной выпрямитель со сглаживающим фильтром, к которому через основной датчик

2О тока подключен транзисторный инвертор с трансформаторным выходом, узел защиты преобразователя от перегрузок по току, состоящий из основного порогового элемента, подключенного входом параллельно основ773858

Формула изобретения ному датчику тока, а выходом — ко входу исполнительного элемента, который связан с узлом управления транзисторным инвертором, введен дополнительный датчик тока, зашунтированный конденсатором, который подключен параллельно входу дополнительного порогового элемента, выход которого связан со входом упомянутого исполнительного элемента.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя напряжения.

Преобразователь состоит из сетевого выпрямителя 1 с емкостным сглаживающим фильтром 2, транзисторного инвертора 3, подключенного к емкостному фильтру через последовательно соединенные основной 4 и дополнительной 5 датчики тока, и узла защиты. Узел защиты от перегрузок по току содержит основной 6 и дополнительный 7 пороговые элементы, подключенные входом параллельно основному и дополнительному датчикам тока, соответственно, а выходами со входом исполнительного элемента 8, связанного с узлом 9 управления. Дополнительный датчик тока зашунтирован конденсатором 10. BbIxo ное напряжение транзисторного инвертора снимается со вторичной обмотки трансформатора 11, выпрямляется выпрямителем 12 и сглаживается фильтром 13, а затем поступает в нагрузку 14.

Устройство работает следующим образом.

Выпрямленное выпрямителем 1 напряжение сглаживается конденсатором 2 и подается на инвертор 3, транзисторы которого управляются сигналами от узла 9 управления. На выходе трансформатора 11 вырабатывается переменное напряжение необходимой величины с регулируемой паузой на нуле. Величина напряжения на нагрузке стабилизируется при помощи цепи обратной связи.

В момент пуска по цепи питания преобразователя проходит ток, равный сумме пересчитанного во входную цепь тока нагрузки и пускового тока трансформатора 11.

В это время падение напряжения на дополнительном датчике 5 тока близко к нулю, что достигается соответствующим выбором емкости конденсатора 10. Функцию защиты преобразователя в это время осуществляет основной пороговый элемент 6 совместно с оеновным датчиком 4 тока. При превышении пусковым током преобразователя определенного значения на датчике 4 тока возникает напряжение, превосходящее по величине уровень срабатывания основного порогового элемента 6. Последний вырабатывает сигнал, переводящий исполнительный элемент 8 в состояние, соответствующее перегрузке. Это приводит к переводу системы управления в состояние, при котором транзисторы инвертора заперты. Воздействие исполнительного элемента 8 на инвертор 3 может осущест3 О

1s

2Si

36

3S

43

so

4 вляться минуя узел 9 управления, что показано на чертеже пунктирной линией.

Конденсатор 10 в установившемся режиме заряжен и дополнительный датчик 5 совместно с дополнительным пороговым элементом 7 участвует в работе узла защиты.

Сопротивление дополнительного датчика 5 тока выбрано так, что величина тока срабатывания дополнительного порогового элемента 7 меньше величины тока срабатывания основного порогового элемента 6. При медленном увеличении нагрузки возрастает потребляемый преобразователем ток, падение напряжения на дополнительном датчике тока 5 растет и, при превышении им уровня срабатывания дополнительного порогового элемента 7, на выходе последнего появляется сигнал, опрокидывающий исполнительный элемент 8. В результате транзисторы инвертора 3 переходят в запертое состояние и перегрузка снимается.

Таким образом, основной пороговый элемент 6 ограничивает ток, потребляемый инвертором в переходном режиме, а дополнительный пороговый элемент 7 — в установившемся.

Уровни срабатывания основного и дополнительного пороговых элементов можно выбирать независимо один от другого. Поэтому они могут быть такими, при которых незначительное превышение током нагрузки номинальной величины приводит к срабатыванию защиты как в установившемся, так и в переходном режиме, что значительно повышает надежность работы устройства и позволяет уменьшить его габариты.

Преобразователь напряжения, содержащий входной выпрямитель со сглаживающим фильтром, к которому через основной датчик тока подключен транзисторный инвертор с трансформаторным выходом, узел защиты от перегрузок по току, состоящий из основного порогового элемента, подключенного входом параллельно основному датчику тока, а выходом ко входу исполнительного элемента, который связан с узлом управления транзисторным инвертором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения габаритов, в него введен дополнительный датчик тока, зашунтированный конденсатором, который подключен параллельно входу дополнительного порогового элемента, выход которого соединен со входом упомянутого исполнительного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Elektronik», ФРГ, 1977, № 6, с. 94 — 98, рис. 2.

2. Авторское свидетельство СССР № 505097, кл. Н 02 М 3/315, 1976.

773858

Составитель И. Никитин

Редактор Н. Горват Техред К. Шуфрич Корректор Н. Бабинец

Заказ 7526/7б Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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