Преобразователь напряжения постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02M3/335 

15

20

25

11257776

Изобретение относится к преобраовательной технике и может быть спользовано при разработки систем лектропитания различных электронных устройств.5

Цель изобретения - повышение на сности и помехоустойчивости преобразователя.

На фиг.1 представлена структурно- ункцирнальная схема преобразователя; 10 на фиг.2 - временные диаграммы напяжений и токов.

Преобразователь содержит инвертор 1 на транзисторах (может быть одно- актным, двухтактным, мостовым и .п.), трансформатор 2, нагрузку 3, огический элемент И 4, вход которого подключен к выходу схемы управления 5, синхронизируемой задающим генератором 6. В цепь транзистора 1 включен датчик перегрузки 7, связанный с первым пороговым устройством 8, выход которого подключен к одному из входов реле времени 9, и дополнительного триггера 10, счетчика 11, выход которого связан с одним из входов логического элемента ИЛИ 12, вход которого подключен к вьтходу датчика минимума выходного напряжения 13, подключенного к выходу преобразователя. Один из входов основного триггера 14 подключен к выходу логического элемента IfflH 12. Узел пуска 15 при.включении подает сигнал на входы начальной установки элементов 10, П, 14. Входы логического элемента И 4 соединены с выходом схемы .управления 5, выходом дополнительного , триггера 10 и основного триггера 14.

Устройство работает следующим образом.

При включении узел пуска Л5 формирует одиночный импульс, которым устанавливаются в исходное состояние, узлы 10, 11,14.

В нормальном режиме работы (фиг.2с|) задакяции генератор 6 синхронизирует работу управления 5, которая вырабатьгеает импульсы управления Транзистором 1, поступающие через элемент 4. При наличии перегрузки, когда напряжение на датчике тока 7 превысит порог срабатывания первого порогового устройства 8 последнее вырабатывает положительный импульс, который одновременно (через дополни- , тельный триггер 10) устанавливает элемент 4 в состояние логического нуля (инвертор запирается), воздействует

на пер ни вр

30

сч син ром са тел ин хо по чи ги I мя

пе ра Ес ко ме вы ге ме зо ря вы ни ср но им му за во ис пр чи 13 на ри

ра и ус со не ще сч бы ми по от си ст вх дв 55 вх сч ло вх

35

40

50

на счетчик 11 (происходит счет числа перегрузок) и включает реле времени 9, которое отсчитывает заданное время Т , и по истечении которого

5

0

5

0

счетчик 11 обнуляется. Реле времени синхронизируется задающим генератором 6. При приходе следующего импульса задающего генератора 6 дополнительный триггер 10 разрешает работу инвертора и инвертор работает до прихода следующего импульса перегрузки, подсчет которых осуществляет счетчик 11. Если число перегрузок, зарегистрированное счетчиком 11 за вре- I мя Т , меньше N, то реле времени

переходит в исходное состояние и работа преобразователя продолжается. Если счетчик 11 зарегистрировал количество перегрузок за время, меньше заданного Т (фиг.28), то он выключает инвертор, установив триггер 14 в выключенное состояние. Кроме того, в процессе работы преобразователя контролируется уровень напряжения на выходе датчика минимума выходного напряжения 13. При понижении выходного напряжения ниже уровня срабатывания датчика минимума выходНГ ного напряжения 13, оно вырабатывает импульс (фиг.2&), который через схему ИЛИ 12 выключает элемент И 4, независимо от заполнения счетчика 11, воздействуя на элемент 14. Дпя исключения ложного срабатывания при включении преобразователя дат - чик минимума выходного напряжения 13 включает в себя схему задержки на время переходного процесса, например, выполненную на основе RC-цепи.

Для возобновления работы преобразователя необходимо его вьжлючить и повторно включить. Узел пуска 15 установит преобразователь в рабочее состояние. Реле времени 9, выполнено, например, на D -триггере,;имеющем установоч1ше входы, двоичном счетчике, схеме 2 И, которая может быть реализована одной или двумя микросхемами. На D -вход триггера подается уровень логической единицы от источника , на С-вход - сигнал от первого порогового устройства 8, выход триггера связан с V - входом двоичного счетчика, а выход двоичного счетчика подключен к R - 5 входу тряггера, ко входу основного счетчика преобразователя и на вход логического элемента 2И, на второй вход которого поступает сигнал от

5

0

0

генератора 6, выход элемента 2И соединен с R -входами двоичного счетчика.

Реле времени работает следующим образом.- 5

В нормальном состоянии на R -входе триггера подан уровень логического нуля. В рабочем состоянии выход D- триггера установлен в состояние

огического О (счет запрещен). ю При приходе импульса перегрузки на этого триггера, на его выходе устанавливается уровень логической единицы (счет импульсов разрешен). По истечении заданного вре- ,j мени Т -определяемым условием работы преобразователя, на выходе двоичного счетчика вырабатывается сигнал логической единицы, он поступает на счетчик 11 и обнуляет его, одновре- JQ менно с этим этот сигнал поступает

на R -вход D -триггера и на его выходе образуется сигнал логического О

счет прекращен. Этот же импульс поступает на схему 2 ИЛИ, которая может 25 бь1ть выполнена в виде схемы 2 ИЛИ-НЕ и НЕ или мажоритарном элементе. При приходе на. эту схему следующего положительного фронта от генератора 6, на выходе схемы 2 ИЛИ вырабатывается сигнал логической единицы, который обнуляет счетчик, таким образом реле времени оказывается выключенным до прихода следующего импульса перегрузки. При приходе импульса перегрузки за время счета он не влияет .35 на состояние реле времени.

При выполнении узла 10 в виде -триггера, в нормальном режиме работы, т.е. при отсутствии импульсов перегрузок на выходе триггера 10 имеется сигнал логической единицы, который разрешает работу узла 4 и и следовательно работу преобразователя на транзисторе 1. При этом на 5-вход триггера подается сигнал на- 45 чальной установки от узла пуска 15, на D -вход - сигнал логической единицы, на С-вход - сигнал от генератора 6, на R -входе триггера в данном режиме - уровень логического ну30

5

ю ,j JQ

25 5

5

0

ля. При возникновении перегрузки на R -вход подается сигнал логической единицы, на выходе триггера образуется сигнал, запрещающий работу узла 4. При выполнении узла 11 в виде двоичного счетчика и элемента 2 ИЛИ, в нормальном режиме работы при включении, на один из входов элемента 2 ИЛИ подается сигнал начальной установки от узла пуска 15, который устанавливает счетчик 1I в нулевое состояние. При наличии импульса перегрузки включается реле времени 9, которое по истечении времени Т выключает счетчик 11 через схему 2 ИЛИ. Импульсы перегрузки регистрируются счетчиком 11. Если количество импульсов превышает заданное, то на выходе счетчика образуется уровень логической единицы, который в конечном счете запрещает работу транзистора 1 преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий инвертор с выходным трансформатором, управляю- щие переходы транзистора инвертора ,соединены с выходом логического эле- iмента И, первым входом соединенного с выходом задающего генератора через узел управления, вторым входом - с выходом основного триггера, .вход включения которого соединен с выходом узла пуска и первым входом счетчика, причем второй вход последнего соединен через реле времени с выходом задающего генератора, а третий вход - с выходом дополнительного триггера, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения нат дежности и помехоустойчивости преобразователя в него введены датчик минимума выходного напряжения и логический элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом основного триггера, первый вход соединен с выходом счетчика, а второй вход - с выходом датчика минимума выходного напряжения.

Редактор И.Сегляник

Составитель И.Никитин

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Шароши

Заказ 5036/54Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

фиа.2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания. Цель изобретения - повьшение надежности и помехоустойчивости преобразователя. Преобразователь содержит инвертор 1, трансформатор 2, нагрузку 3, логический элемент И 4, схему управления 5, синхронизируемый задающий генератор 6, датчик 7 тока перегрузки, пороговое устр-во (ПУ) 8, реле времени 9. В преобразователь введены также триггеры 10 и 11, счетчик 11, логический, элемент ИЛИ 12, датчик минимума выходного напряжения (ДМ) 13. Узел пуска 15 формирует одиночный импульс которым устанавливаются в исходное состояние узлы 10, П, 14, При наличии перегрузки напряжение на датчике 7 превысит порог срабать1вания ПУ 8, которое через узлы 10 и 4 воздействует на счетчик J 1 и включает реле времени 9. Импульсы перегрузки регистрируются счетчиком М. Если количество импульсов превьппает заданное, то счетчик 1 запрещает работу транзисторов инвертора 1. Б процессе работы преобразователя контролируется уровень низкого выходного напряжения ДМ 13. Дпя исключения ложного срабатывания ДМ 13 включает схему задержки во время переходного процесса. Дпя возобновления работы преобразователь необходимо включить и повторно выклю- чить. 2 ил.. С/; с