Способ защиты от перегрузок сдвоенного преобразователя напряжения с емкостным делителем на входе Советский патент 1986 года по МПК H02H7/10 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах защиты полупроводниковых преобразователей.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД преобразователя напряжения.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ защиты от перегрузок сдвоенного преобразователя напряжения с емкостным делителем на входе.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, выходом подключенный к одному входу триггера 2 защиты и к первым входам трехвходовых первого 3 и второго 4 формирователей управляющих сигналов, выходы которых подключены к системам управления соответственно первой 5 и второй 6 однотактных преобразовательных ячеек сдвоенного преобразователя 7 напряжения, на входах 8 и 9 которого установлен емкостный делитель 10 напряжения на конденсаторах 11 и 12.

Вторые входы первого 3 и второго 4 формирователей управляющих сигналов объединены и подключены к выходу триггера 2 защиты, другой вход которого подключен к выходу порогового элемента 13, подключенного входом к выходу датчика 14 тока, включенного между объединенными выводами конденсаторов 11 и 12 емкостного делителя 10 и соответствующими полюсами однотактных преобразовательных первой 5 и второй б ячеек. Третий вход первого формирователя 3 управляющих сигналов подключен через триггер 15 тактового сигнала к выходу генератора 1 тактовых импульсов, а третий вход второго формирователя 4 управляющих сигналов подключен к выходу первого формирователя управляющих сигналов через последовательно включенные формирователь 16 коротких импульсов и ждущий мультивибратор 17.

Способ осуществляют следующим образом.

При отсутствии токовых перегрузок длительность управляющих сигналов первой од- нОтактной преобразовательной ячейкой 5, формируемых на выходе первого формирователя 3 управляющего сигнала, определяется только длительностью импульсов на выходе триггера 15 тактового сигнала и генератора 1 тактовых импульсов, так как на выходе порогового элемента 13 и триггера 2 защиты формируется уровень логической единицы. При этом длительность управляющих сигналов равна разности длительностей этих сигналов.

Длительность сигналов управления первой однотактной преобразовательной ячейкой выбирается из условия получения на выходе преобразователя заданного уровня напряжения и обеспечения электромагнитного режима трансформаторов однотактных преобразовательных ячеек. Импульсы управления с выхода первого формирователя 3 управляющего сигнала поступают на вход

5

первой однотактной преобразовательной ячейки 5 и на вход формирователя коротких импульсов, который в момент времени, соответствующий заднему фронту импульса первого формирователя 3 управляющих сигналов, формирует короткий импульс, запускающий ждущий мультивибратор 17. На выходе ждущего мультивибратора формируется импульс длительностью (Т/2-|-Ат), где Т - период повторения импульсов на

выходе триггера тактового сигнала 4; Дт - устанавливаемая разность между длительностями управляющих сигналов однотактных преобразовательных первой 5 и второй б ячеек. С выхода ждущего мультивибратора импульсы поступают на вход второго формирователя 4 управляющего сигнала, сюда же поступают импульсы с выхода генератора 1 тактовых сигналов.

При отсутствии токовых перегрузок триггер 2 защиты не участвует в формировании управляющих сигналов. При этом амплитуда тока, потребляемого второй однотактной преобразовательной ячейкой б, меньще амплитуды тока, потребляемого первой однотактной преобразовательной ячейкой 5, так как разность выбирается из

5 условия, что при любых сочетаниях разбросов параметров элементов силовых цепей (выпрямительных диодов, обмоток силовых трансформаторов, падения напряжения на силовых ключах, времени рассасывания си- ловых транзисторов, если в качестве силовых ключей используются транзисторы и т. п.) длительность импульсов потребляемого тока для второй однотактной преобразовательной ячейки 6 всегда больще длительности указанных импульсов для первой ячей5 ки 5, а средние значения мощности, коммутируемые каждой преобразовательной ячейкой, остаются равными.

При превыщении током, потребляемым первой однотактной преобразовательной ячейкой 5, заданного значения срабатывает

0 пороговый элемент 13 и на его выходе формируется импульс напряжения, запускающий триггер 2 защиты, на выходе которого формируется сигнал логического нуля. Напряжение с выхода триггера 2 защиты воздействует на первый формирователь 3 управляющего сигнала и ограничивает длительность управляющих импульсов для первой однотактной преобразовательной ячейки 5. На триггер 2 защиты поступает импульс генератора 1 тактовых импульсов, который

0 возвращает триггер 2 защиты в исходное состояние. Процесс формирования импульсов управления для второй однотактной преобразовательной ячейки 5 происходит так же, как и в случае нормальной работы сдвоенного преобразователя напряжения. Импульс

5 с выхода триггера 2 защиты, поступающий на вход второго формирователя 4 управляющего сигнала, устраняет появление импульса управления на входе второй однотактной преобразовательной ячейки 6. При

5

этом на выходе второго формирователя 4 управляющего сигнала формируется импульс, длительность которого больше импульса управления на выходе формирователя первого управляющего сигнала 3. Если перегрузка продолжается, то ток, потребляемый первой однотактной преобразовательной ячейкой 5, вновь достигает заданно го значения и процессы в сдвоенном преобразователе повторяются.

Формула изобретения

Способ защиты от перегрузок сдвоенного преобразователя напряжения с емкостным делителем на входе, состоящего из первой и второй однотактных преобразовательных

fO

ячеек, заключающийся в том, что измеряют мгновенное значение потребляемого тока, сравнивают его с заданным значением и в моменты равенства измеренного и заданного

значений ограничивают длительность импульсов управления однотактными преобразовательными ячейками, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежностн и КПД, длительность импульсов управления первой однотактной преобразовательной ячейкой

формируют меньшей, чем длительность импульсов управления второй ячейкой, измерение мгновенного значения потребляемого тока производят только для первой ячейки, а ограничение длительности импульсов управления при перегрузках осуществляют на одну и ту же величину в обеих ячейках.

Составитель Б. Боярннов

Редактор В. ПетрашТехред И. ВересКорректор А. Ференц

Заказ 2233/55Тираж 612Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

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

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

Изобретение позволяет повысить над еж- ность и КПД способа защиты от перегрузок сдвоенного преобразователя напряжения с емкостным делителем на входе. Для этого измеряют мгновенное значение потребляемого тока и сравнивают его с заданным значением. В моменты равенства ограничивают длительность импульсов управления одно- тактными преобразовательными ячейками (ОПЯ)- При этом длительность импульсов управления первой ОПЯ формируют меньшей, чем длительность импульсов управления второй ОПЯ. Измерение мгновенного значения потребляемого тока производят только для первой ОПЯ, а ограничение длительности импульсов управления при перегрузках осуществляют на одну и ту же величину в обеих ОПЯ. 1 ил. (Л to N5 00 со