Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M3/335 

00

ел

со

Изобретение относится к преобрзовательной технике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания с лектронно.-лучевых трубок и фотоэлектронных умножителей.

Известны преобразователи постоянного напряжения, содержащие узлы защиты, в состав которых входят генератор пилообразного напряжения компаратор напряжения и усилитель иЗиГ2.

Недостатком этих устройств является низкая надежность, обусловленная узким диапазоном срабатывания узла защиты в режимах близких к режиму короткого замыкания.

Известен также преобразователь напряжения, содержащий узел защиты состоящий из последовательно соединенных компаратора, схемы И, узла задержки и транзисторного ключа, выход которого через диод соединен с входом компаратора, а второй вхо схемы И подключен к выходному выводу ts:.

Недостатком устройства является низкая надежность работы схемы защиты,обусловленная тем, что схема И, входящая в состав схемы защиты срабатывает только при такой перегрузке, при которой напряжение на выходе конвертора близко к нулю, т.е. в режиме короткого замыкания; при . другой перегрузке, когда напряжения на выходе конвертора не равно нулю, схема защиты не срабатывает, что приводит к выходу конвертора из строя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь постоянного напряжения, содержсодий узел управления, подключенный ко входу ключевого усилителя мощности с выходным выпрямителем, и узел защиты от перегрузок по току, состоящий из исполнительного элемента на R -.5 -триггег ре, выход которого подключен к запрещающему входу узла управления

S -вход к выходу генератора одиночных импульсов, а R-вход к выходу формирователя импульса перегрузки, вход которого подключен к датчику тока нагрузки .

Недостатком схемы является наличие датчика тока нагрузки .и сложность схемы формирователя импульса перегрузки, который в своем составе должен иметь усилитель со схемой сравнения.

Целью изобретения является упрощение, устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем узел управления, подключенный ко входу ключевого усилителя мощности с выходным выпрямителем и узел защиты от перегрузок по току, состоящий из исполнительного элемента на R - 5-триггере, выход которого подключен к запрещающему входу узл управления, s -вход - к выходу генратора одиночных импульсов, а R -вход к выходу формирователя импульса перегрузки, вход последнего подключен к выходу узла управления и состоит из выпрямителя с емкостным фильтром.

На чертеже показана, функциональная схема преобразователя постояннго напряжения.

Преобразователь постоянного напряжения, содержит узел управления 1, состоящий их генератора импульсов 2, схемы И 3, делителя 4 напряжения и компаратора 5 с опорным элементом б, выход которого подключен к входу ключевого усилителя 7 мощности с выходным выпрямителем 8, узел 9 защиты, состоящий из исполнительного элемента 10 на R -S-триггере, выход которого подключен к запрещаемому входу 11, узла управления, 5-вход - к выходу генератор 12 одиночных импульсов а R-вход - к выходу формирователя 13 импульса перегрузки, состоящему из выпрямителя 14 с емкостным фильтром 15, вход которого подключен к выходу узла управления 1.

Преобразователь постоянного напряжения работает следующим образом

Генератор 2 импульсов вырабатывает импульсный сигнал постоянной частоты и длительности. Этот сигнал поступает на первый вход схемы И 3. С выхода схемы И 3 сигнал поступает на усилитель 7 мощности и далее на высоковольтный выпрямитель 8. С высоковольтного выпрямителя 8 постоянное .Напряжение через делитель 4 поступает на первый вход компаратора 5, где сравнивается с опорным напряжением UQ , поступающим на его второй вход 6. Как только напряжение с выхода дели теля 4 превыситЦ,, компаратор вырабатывает сигнал, поступающий на второй вход схемы И 3 и запрещающий прохождение импульсов на усилитель мощности 3. Напряжение на выходе высоковольтного выпрямителя 8, а значит и на выходе делителя 4 начинает уменьшаться. Когда оно уменьшается на некоторую величину ли , которая определяется коэффициентом передачи делителя 4 и чувствительностью компаратора 5, компаратор 5 вернется в исходное состояние и импульсы через схему И 3 снов начнут поступать на усилитель мощности. Таким образам, на выходе схемы И 3 формируются пачки импульсов, длительность которых определяet величину напряжения на выходе высоковольтного выпрямителя 8, а частота следования которых определяется величиной нагрузки на высококольтный выпрямитель 8.

Сигнал с выхода узла управления поступает также через выпрямитель 14 на сглаживающий фильтр 15 формирователя 13 импульса перегрузки. За время, равное длительности пачки импульсов емкость сглаживающего фильтра 15 заряжается на некоторую величину4U, а за время, равное паузе между пачками импульсов разряжается на величину ли. Параметры сглаживающего фильтра 15 выбираются такими, чтобы при нормальном режиме эксплуатации (без перегрузок по току и К.З.) выполнялись условия: и чтобы л Ц было меньше уровня логической единицы, при котором срабатывает триггер 10.

При возникновении перегрузки по току, ли становится больше л U, напряжение на выходе сглаживающего

фильтра 15 непрерывно растет и достигает уровня логической единицы. При этом срабатывает триггер 10 и выключает генератор 2 импульсов. Для приведения преобразрвателя в

рабочее состояние необходимо запустить генератор 12 одиночных импульсов (запуск производится вручную), который вернет триггер 9 в исходное состояние. Если перегрузка устранена, то снова выполняется условие

и преобразователь работает, как описано выше. Если же перегрузка осталась, то после окончания действия импульса генератора 12 одиночных импульсов триггер вновь перебросится и выключит генератор импульсов 2. Выбором параметров сглаживающего фильтра 15 можно настроить -.защиту преобразователя на любую величину перегрузки.

Изобретение позволяет упростить схему формирователя импульса перегрузки и исключить датчик тока нагрузки.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий узел управления, подключенный к входу ключевого усилителя мощности с выходным выпряЮ1телем, и узел згициты от перегрузок по току, состоящий из исполнительного элемента на R- s-триггере, выход которого подключен к запрещающему входу узла управления, 5-вход к выходу генератора одиночных импульсов, а R-вход - к выходу формирователя импульса перегрузки по току, отличающийся тем, что, с целью упрощения, указанный формирователь импульса перегрузки подключен к выходу уава управления и состоит из выпрямителя с емкостными фильтром.