Устройство для управления преобразователем Советский патент 1985 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам управления преобразоват лями, питакицим радиоэлектронную аппаратуру. Известно устройство для управления преобразователем напряжения, в которых усилители мощности имиульсов управления, выполненные с транс форматорным выходом, запитаны от источника тока 1 . Недостатками этого устройства яв ляются отсутствие форсировкя при запирании силовых ключей и недостаточная надеякость при работе преобраэователя с длительмостыб импульса близкой к полупёриоду Наиболее близким к изобретению является устройство для управления преобразователе, состоящим иэ последоВательно вкяючен(&1х выпрямите ля, инвертора и выофямителя содержащее Датчик тока инвертора, выход которого соединен с входом управляе мого источника тока, положительный вывод которого соединен с первыми выводами обмоток Д росселей, а отрицательный - с пврвшш контактами трех кпюче&щ BToiibie контакты Двух первых ключей соедщнены с концами первичных обмоток двух трансфо1таторов, уп1 авляхнцие входы чЕцвщ первых ключей подключены соответственно к выходам двУх элементов Й-НВ, первые кото11ых подкляочены к, противофаэню выходам счетного триг гера, а вторые объедянеМ) и соединены с выходом пвфотно-импульсного модулятора, вход счетного т;|я гГера подключен к вь1ходу генератора импульсов, концы размагничивающих . обморок ДВУХ Т1 ансфо{ 4аторов. подклю чены к началам тюрвичных обмоток t Недостатком такого устройства является возникновение помех в выходных обмотках трансформаторов управлейия, {юдключенньм к запер-шм cmostitf кшачш4 1феобразователя и совпадающих с передним фронтом импульсов управления силовыми ключа ми противоположной диагонали преобразователя. Действительно, в мстент формирования переднего фронта импуа са управления, что достигается выключением ключа, -формирующего паузу, и включение14 ключа, формирующего импульс управления для соот ветствующей Диагонали преобразователя, вследствие ЭДС самоиндукции, возникающей в первичной обмотке трансформатора управления этой диагонали и обусловленной индуктив-. ностью рассеяния, ток, протекающий по размагничивающей обмотке трансформатора управления второй диагонали, уменьшится, что приведет к возникновений помехи в выходной обмотке и ложному, приоткрыванию силовых ключей. Указанная помеха обуславливает недостаточную надежность усилителя мощности ив целом всего преобразователя . Целью изобретения является повышение надежности преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления преобразователем, состояцш4 из последовательно включенных выпрямителя , инвертора и выходного выпрямителя, содер |сащее Датчик тока инвертора , выход которого соединен с входом управляемого источника тока, поЛджительный вывод которого соединен с вьгеодами обмоток дросселей, а отрицательный - с первыми контактами трех ключей, вторые контакти двУх первых ключей соединены с концами первичных охоток двух трайсформаторов t управлякпще входы двух первых ключей {подключены соотнетствёнйо к двух элементов И-Ш, первые входа которых подключеш к противофазным выходам счетного Tjairrepa, а вторые - объедагнены и соединены с выходом аиротноимпульсного 14одулятора, вход счетного .TfMirrepa подключен к выходу генератора импульсов, конш разма гничивающих обмоток двух трансформаторов соответственно подкгаочены к началам их первичных , введешл Два 3JiKMeHta И и четвертый ключ, первый контакт которого подключен к оТ р щатеяьиому выюоду управляемого источника тока а второй контакт подклавчен к началу размагничиваицей обмотки второго трансформатора управляпцие третьего и четвертого Ключей средине11Ы с выходами злементов И, входа которых подключены к вьпюдам эяемейтоа И-НЕ, а точки соединеш1я разь агничивающих я первичных обмоток обоих трансформаторов присоединены соответственно к выводам обмоток дросселей, причем второй контакт третьего ключа подклю31

чен к началу размагничивающей обмотки первого трансформатора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства управления преобразователем напряженияJ на фиг. 2 - диаграмма напряжений, поясняющая работу устройства.

Преобразователь и устройство для его управления содержит выпрямитель 1, инвертор 2 и выходной выпрямитель 3, соединенные последовательно, управляемый источник тока 4, управляющий вход которого подключен к датчику тока инвертора 2, усилитель 14ОЩИОСТИ 5, вьшолненнь1й из двух двух трансформаторов управления с обмотками 6, 7 « 8, 9, двух дросселей 10 и 11, одни конщл которых объединены и подключены к положительному зажиму тока 4 а к отрицательному зажш подключены первыми концами четыре ключа 12 13, 14 я t5, прячем вторые концы первых двух кяочей 12 и 13 подключены соответственно к концам первичных обмоток 6 8 траясфсфматоров управления, а вторые KOHI$ I ключей 14 и 15 подключены к началам размагничивающих обмоток 7 и 9, к точкам присоединений первичной обмотки 6 (8) и размагничивающей 7 (9) соответственио подключе1Ш вторые концы обмоток дросселей 10 и 11, два элемента И 16 и 17, выходы которых соединены с управляющими входами ключей 14 И 15, а входы соответственно подключены к управляю|цим входам ключей 12 и 13 и выходам логических злементоа И-НЕ 18 и 19, первые входы последних соедииешл с противофаэныШ1 выходами счетного триггера 20, а BTOpbie объединены и подключены к 11ходу вмротно-импульсного модулятора 21, генератор импульсов 22, соединенньй с входом счетного триггера 20.

Иа фиг. 2 введены следующие обозначения: 23 - напряжение задающего генератора 22, 24 - напряжение прямого выхода триггера 20, 25 напряжение инверсного лхода триггера 20, 26 - напряжение шнротио-импульсного модулятора 21 27 - напряжение логического эяемеита И-НЕ 18, 28 - напряжеШ1е лбгичеекого элемента И-НЕ }9 29 - иапр){жение логического элемента И 16, 30 - напряжение логического элемента И 17.

562204

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение сети поступает на выпрямитель 1, затем преобразуется высокочастотным инвертором 2 в переменное, выпрямляется выпрямителем 3 и поступает в нагрузку. Величина тока источника 4 задается величиной нагрузки инвертора 2, с

0 увеличением тока нагрузки соответственно увеличивается ток источника 4. Задаклдий генератор 22 импульсами 23 переключает триггер 20, широтноймпульсный модулятор 21 импульсами

fS 26 определяет величину выходного

напряжения, импульсы 27 и 28 с выходов элемейтов И-НЕ 18 и 19 логическим нулем включают управляемые ключи 12 и 13, а импульсы 29

20 и 30 с выходов элементов И 16 и 17 логическим нулем включают упpaвляe a te 14 и 15.

Пусть Логическим нулем импульса 27 включипся ключ 12, а логической единицей импульса 29. выключился ключ t4, тогда половина тока источника 4 протекает по цепи: дроссель 10, первичная обмотка 6

0 трансформатора управления и ключ 12, при этом с вторичной абмотки этого трансформатора на управляккций вход преобразователя поступает форсированный импульс, открывающий

5 первую диагоиаль 1феобразователя. В это же время логическим нулем импульса 30, находится во включенном состоянии ключ 15, а логический единицей имлульса 28 выключен

) ключ 13J вторая половина тока источника 4 протекает по цепи: дроссель 11, размагничиваюасая обмотка 9 второго трансформатора управлеМия и ключ 15, при этом с вторичной oft«toT5 ки этого трансформатора на управляющий вход щ €образователя поступает запиракщий юшульс, надежно запирая вторую диагональ преобразователя. По окончаяшо импульса первой

0 диагонали выключается ключ 12 и включается ключ 14, в этот комент с вторичных обмоток обоих трансформаторов уцравлеиия иа ущ авляищий вход преобразователя поступают за5 пираюнЕ е импульсы, необходимые для устранения аварийного режима сквозного тока. Аналогичньн образом работает и вторая диагональ, когда

выключится ключ 15 и включится ключ 13, подключая теы самым первичную обмотку 8 второго трансформатора через дроссель 11 к источнику тока 4.

В предлагаемом устройстве, по сравнению с известным, устраняется помеха в цепи управления силовых ключей запертой диагонали, т.е. устранена причина, из-за которой возможно появление сквозного тока в

преобразователе. Как известно, перегрузка ключей при протекании сквозного тока даже в течение малого времени может быть весьма существенна, при этом при перегрузки ключей имеет место значительная потеря мощности, ложное срабать1вание защит, что в целом существенно снижает надежность работы преобразователя и увеличивает потери. I

Фиг.1

П П П ПQ

Фиг. 2