Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02M3/335 H02H7/122 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам электропитания, и может быть исполь зовано для управления инверторами в источниках электропитания радиоэлектронной и другой аппаратуры. Известно устройство для защиты от сверхтоков и несимметрии, Содержащее трансформаторные датчики тока пороговьй блок и блок управления 1 Недостатком данного устройства является то, что измеряется и сравнивается в пороговом устройстве сум марное значение первичного тока, состоящего из тока намагничивания и тока нагрузки. 1 IM . . где ift - ток намагничивания.; i - приведенный в первичной обмотке ток нагрузки. Это предопределяет низкую надежност устройства в связи с недостаточной коррекцией как магнитной несимметри трансформатора инвертора, так и ток вой перегрузки, так как установка защиты (токоограничения) выбирается по суммарному току. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь постоянног напряжения, содержащий инвертор с согласующим трансформатором на выхо де, соединенный через выпрямитель и сглаживающий фильтр с вьшодами для подключения нагрузки, первьй трансформатор тока, первичная об- . мотка которого включена в цепь первичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка чере первый вьшрямитель и первый пороговый элемент соединена с интегратором, выход которого подключен к первому входу блока отрицательной обратной связи, второй вход которого подключен к вьшодам для подкпючения нагрузки, а выход - через бло управления к управляющему входу инвертора 2. В известном преобразователе сист ма токоограничения вьтолнена на одном пороговом устройстве и контролирует полный первичный ток ;( ij + ij, установка токоограниче- ния выбирается завышенной как относительно нагрузки ij, так и относительно тока iji, который составляет обычно в трансформаторах 10-15% от тока i, поэтому при малых токовых нагрузках возможно сильное замагничивание сердечника трансформатора. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя путем более точной фиксации магнитной несимметрии и перегрузки по току нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь постоянного напряжения, содержащий инвертор с согласующим трансформатором на выходе, соединенный через выпрямитель и сглаживающий фильтр с выводами для подключения нагрузки, первый трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь первичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка через первый вьтрямитель и первый пороговый элемент соединена с интегратором, выход которого подключен к первому входу блока отрицательной обратной связи, второй вход которого подключен к выводам для подключения нагрузки, а выход - через блок управления к управляющему входу инвертора, введены второй трансформатор TOKaj второй выпрямитель, второй пороговый элемент и дополнительная обмотка в первый трансформатор тока, причем дополнительная обмотка первого трансформатора тока и первичная обмотка второго трансформатора включены последовательно в цепь вторичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка второго трансформатора тока через второй выпрямитель и второй пороговый элемент подключена к интегратору. На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 - временная диаграмма (о), изображающая форму напряжения на входе первичной обмотки .согласующего трансформатора (Ugy), диаграмма (о) изменения тока намагничивания, протекающего в первичной обмотке согласующего трансформатора в режиме магнитной несимметрии, и диаграмма (Ь) изменения тока нагрузки в режиме перегрузки. Устройство содержит источник 1 питания, соединенный с инвертором 2 и блоком 3 управления. К выходу инвертора подключен согласующий трансформатор 4, в цепь первичной обмотки ко орого включена первая первичная обмотка 5 дифференциального трансформатора 6 тока, а вторая первичная 31 обмотка 7 соединена последовательно с выходной обмоткой согласующего трансформатора 4 н первичной обмоткой второго трансформатора 8 тока. Нагрузка 9 соединена с выходной обмоткой согласутощего трансформатора через выпрямитель 10 и сглаживающий фильтр 11, а также с блоком 12 отри цательной обратной связи. Вторичная обмотка перво.го трансформатора 6 тока через вьшрямитель 13 и первый пороговый элемент (транзистор) 14 с резисторным задатчиком 15 опорного напряжения соединена с конденсатором 16 интегратора 17. Соответственно вторичная обмотка второго трансформатора 8 соединена через второй выпрямитель 18 и второй пороговый элемент 19с резисторным задатчиком 20 опорного напряжения сое динена также с конденсатором 16 интегратора 17. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме работы при . симметрии вольт-секундных площадей импульсов напряжения, поступающих с выхода инвертора 2 на вход первичной обмотки трансформатора 4, ве личина тока намагничивания (др где i. пороговое значение, и, соответственно, напряжение на выход вьтрямителя 13, подключенного к вто ричной обмотке дифференциального трансформатора 6 тока, ниже опорног задающего напряжения, устанавливаемого задатчиком 15. При возникновении магнитной асимметрии сердечни трансформатора 4 (одностороннем замагничивании) ток i превьшает пороговое значение при этом . . 4 транзистор 14 открывается, кги)д мн;атор 16 интегратора дополнителтно подзаряжается током от вторичной обмотки дифференциального трансформатора 6 тока, что приводит к увеличению крутизны пилообразного напряжения на конденсаторе 16. Б результате сравнения напряжеия выхода интегратора с напряжением на нагрузке 9 в блоке 12 отрицательной обратной связи корректируется блоком 3 управления инвертора 2 длительность соответствующего импульса управления t тех пор, пока ток ij не уменьшится до величийы if, i- ijKoi . При перегрузках по току нагрузки 2 2ог|. напряжение с вторичной обмотки трансформатора 8 тока, выпрямленное .выпрямителем 18, сравнивается с опорным в пороговом элементе 19, вьтолненном на транзисторе и задатчике 20 опорного напряжения, и после отпирания порогового элемента 19 подпитьгеает дополнительным током конденсатор 16 интегратора 17. Дальнейшая коррекция длительности импульсов управления аналогична описанной выше при коррекции тока ij . Таким образом, реализованный в предлагаемом устройстве раздельный контроль за током намагничивания и током нагрузки с раздельной установкой различных по уровню устаБОК токоограничения по току 1/4 и i с последующим воздействием на общий регулятор длительности управ ляющих импульсов позволяет повысить надежность работы устройства за счет повышения точности токоограничения.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий инвертор с согласующим трансформатором на выходе, соединенньй через выпрямитель и сглаживающий фильтр с выводами для подключения нагрузки, первый трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в цепь первичной обмотки согласуннцего трансформатора. а вторичная обмотка через первый выпрямитель и первый пороговый элемент соединена с-интегратором, выход которого подключен к перврму входу блока отрицательной обратной, связи, второй вход которого подключен к выводам для подключения нагрузки, а выход - через блок управления к управляющему входу инвертора, отл ич ающий с я тем, что, с целью повышения надежности, введены второй трансформатор тока, второй выпрямитель, второй пороговый элемент и дополнительная обмотка в первый трансформатор тока, причем дополнительная обмотка первого тран || сформатора тока и первичная обмотка второго трансформатора включены последовательно в цепь вторичной обмотки согласующего трансформатора, а вторичная обмотка второго транс-, форматора тока через второй выпрямитель и второй пороговый элеме 1т ,подключена к интегратору.

a

tiff

tn,

ijiozp

Л-I

ijuozp.

tU2

tnj

tUf

fe

F