Устройство для защиты транзисторного конвертора Советский патент 1984 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к электро технике- и может быть использовано в технических средствах преобразов ния постоянного напряжения одной величины в стабилизированное постоянное напряжение другой величины Известно устройство для защиты транзисторного инвертора, содержащее датчик тока, резисторы, выпрямитель, .транзисторный ключ и два электромагнитных реле ll. Недостатком такого устройства является низкое быстродействие защиты инвертора при перегрузках по току и коротких замыканиях в цепи нагрузки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления преобразователем напряжения, содержащее инвертор, выходной выпрямитель, задаюи.р1Й генератор, выход которого подключен к входу счетного триггер датчики тока и напряжения, широтно-импульсный модулятор, триггер защиты,два усипителя мощности, два двухвходовых элемента И-ИЕ и пороговые элементы тока и напряжения, причем вькоды элементов И-НЕ подключены к входам усилителей мощнос ти, первый входы - соответственно к прямому и инверснот гу выходам счетного Триггера, вторые входы к выходу широтно-импульсного модулятора и выходу триггера защиты, один вход которого подключен к выходу задающего -генератора, а другой вход через пороговьй элемент связан с выводами для подключения преобразователя 2, Недостатком указанного устройст ва является узкая область применения. Б данном устройстве невозможно подключить к триггеру защиты дополнительный пороговый элемент для защиты, нагру зки от перенапряже НИИ на выходе конвертора, так как при подключении дополнительного порогового элемента к триггеру защиты и повышении выходного напряжения выше определенного предела дополнительный пороговый элемент сработает и включит триггер защиты, после чего напряжение на выходе конвертора понизится, и пороговьй .элемент займет прежнее полол;енне. В связи с наличием свя зи ме}кду выходом задающего генера тора и входом триггера защиты им1 2 пульс генератора выключит триггер защиты, и конвертор опять включится. Кроме того, из-за связи между выходом задающего генератора и входом триггера снижается надежность работы транзисторов инвертора, так как при перегрузках транзисторы инвертора включаются на повьпаенную нагрузку с частотой работы задаюп его генератора. Такой режим работы приводит к значительным динамическим перегрузкам указанных транзисторов. Особенно это сказывается в транзисторных конверторах с бестрансформаторным входом. Цель изобретения - повьияение надежности и расширение фу 1кциональных возможностей. Указанная цель достигается тем,. что в устройство для защиты транзисторного конвертора, содержащее датчик тока, датчик напряжения и пороговые элементы тока и напряжения, входами соединенные с выходами соответственно датчика тока и датчика напряжения, введены элемент 1-ШИ-НЕ, транзисторный ключ с резисторной нагрузкой, два элемента НЕ, три резистора и конденсатор,причем выходы пороговых элементов тока и напряжения соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом транзисторного ключа, выход которого подключен к входу первого элемента НЕ и через первый резистор - к входу второго элемента НЕ,зашунтированньгм соединенньми параллельно вторым резистором и конденсатором, выход- второго элемента НЕ через третий резистор соединен с входом транзисторного ключа, а выход первого элемента НЕ предназначен для подключения к управляющему входу конвертора. На чертелсе представлена функциональная схема устройства для защиты транзисторного конвертора. Устройство для защиты конвертора 1 содержит датчик тока 2, пороговые элементы тока 3 и напряжения 4 с датчиком напряжения., элемент ИЛИ-НЕ 5, транзисторный ключ 6 с резисторной нагрз-зкой 7, три резистора 8-10, конденсатор 11 и два. элемента НЕ 12 и 13. Коршертор 1 состоит из задающего генератора 14, к выходу которого подключен вход счетного триггера 15. Прямой и инверсньш выходы счетного триггера 15 подключены к пер вым входам селекторов соответственно 16 и 17, к вторым входам которых подключен выход широтноимпульсного модулятора 18, вход которого соединен с выходом конвертора 1. Выходы селекторов 16 и соединены с входами усилителей мощ ности 19 и 20,- нагруженными на пер вичную обмотку трансформатора 21. Вторичная обмотка трансформатора 21соединяется с последоватепьно включенными выпрямителем на диодах 22и 23, сглаживающим фильтром на дросселе 24 и конденсаторе 25, Выход датчика тока 2 и выход конвертора 1 соединены с входами соответственно порогового элемента тока 3 и напряжения 4, выходы кото рых .соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 5, К выходу элемента Ш1И-НЕ 5 подключены вход транзисторного ключа 6 с резисторной нагрузкой 7 и резистор 8,второй вывод которого соединен с выходом второго элемента НЕ 13. Выход транзисторного ключа 6 соединен с входом первого элемента НЕ 12 и через резистор 9 с входом второго элемента НЕ 13. Вход второго элеме та НЕ 13 зашунтирован резистором 10 и конденсатором 11. Выход перво го эд.емента НЕ 12 соединен с управ ляющим входом (третьими входами се лекторов 16 и 17) конвертора 1. Устройство для защиты транзисторного конвертора работает следую щим образом. , При включении конвертора 1 на его выходе появляется напряжение, стабилизация которого осуществляет изменением ширины импульсов, вырабатываемых широтно-импульсным моду лятором 18. В нормальном режиме работы (ток нагрузки и выходное напряжение кон вертора не превышает максимально допустимых значений) на выходах по роговых элементов 3 и 4 устанавли ваются низкие уровни напряжения. Н 1 4 выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 появляется высокий уровень напряжения, включающий транзисторный ключ 6. ВЬЕХОДное напряжение транзисторного ключа 6 падает и на выходах элементов НЕ 12 и 13 устанавливаются высокие уровни напряжения (на выходе элемента 13 после разряда конденсатора 11). Высокий уровень на выходе элемента НЕ 12 разрешает работу селекторов и fflyльcoв 16 и 17 и следовательно работу конвертора 1. В аварийном режиме (ток нагрузки или выходное напряжение конвертора превышают максимально допустимые значения) на выходе соответствующего порогового элемента 3 или 4 появляется высокий уровень напряжения. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 сразу же устанавливается низкий уровень напряжения и транзисторный ключ 6 выключается. Высокий уровень напряжения на выходе транзисторного ключа через элемент НЕ 12 блокирует работу конвертора 11 и одновременно начинается заряд конденсатора 11. Как только конденсатор 11 зарядится до уровня переключения элемента НЕ 13, на выходе этого элемента установится низкий уровень напряжения, которьш через резистор 8 блокирует вход транзисторного ключа 6. Конвертор выключается и его повторное включение возможно только после кратковременного выключения питания конвертора. В случае появления кратковременной помехи конвертор выключится,но после окончания помехи снова включится и его работоспособность не нарушится, так как конденсатор 11 не успеет зарядиться до напряжения переключения элемента НЕ 13. Таким образом, обеспечивается высокое быстродействие устройства защиты с высокой помехоустойчивостью. Кроме того, к данному устройству защиты конвертора можно подключить дополнительные схемы защиты или управления простым увеличением входов элемента ИЛИ-НЕ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНЗИСТОРНОГО КОНВЕРТОРА, содержащее датчик тока, датчик напряжения и пороговые элементы тока и .напряжения, входами соединенные с выходами соответственно датчика тока и датчика напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введены элемент ИЛИ-НЕ, транзисторный ключ с резисторной нагрузкой,два элемента НЕ, три резистора и конденсатор, причем выходы пороговых элементов тока и напряжения соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом транзисторного ключа, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ и через первый резистор - с входом второго элемента НЕ, зашунтированным соединенными i параллельно вторым резистором и конденсатором, выход второго эле(Л мента НЕ через третий резистор соеС динен с входом транзисторного ключа, а выход первого элемента НЕ предназначен для подключения к управляю- щему входу конвертора. о sr 00 о