Способ управления конвертором Советский патент 1987 года по МПК H02M5/257 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повьшение КПД конвертора.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - временные диаграммы.

Схема содержит инвертор 1 с управляемыми ключами 2, вторичная обмотка силового трансформатора 3 которого подключена к входу управляемого выпрямителя 4, собранного на управляемых вентилях 5 и 6 и диоде 7. Выход выпрямителя А подключен к выходным клеммам 8 и 9 через LC-фильтр 10. Выход задающего генератора 1) через элементы 2И-НЕ 12 и предварительный усилитель 13 формирователя 14 подключен к входам управляемых вентилей 5 и 6 вьтрямителя 4.

Формирователь 15 пилообразного напряжения входом подключен к выходу инвертора, а выходом - к сумматору 16, другой вход которого подключен к выходной клемме 8. Компаратор 17 одним входом подключен к выходу сумматора 16, другим входом - к источнику 18 эталонного напряжения, а выходом- к счетному входу триггера 19, выходы которого подключены к формирователю 20 импульсов управления ключами инвертора,

, Выходные сигналы элементов на фиг.2 имеют индексы, соответствующие номерам этих элементов на фиг.1.

Время включенного и выключенного состояния управляемых вентилей 5 и 6 выпрямителя 4 определяется фазовым сдвигом между выходными импульсами Uj, и и„ напряжения задающего генератора 11 и компаратора 17.

До момента t, напряжение на обмот ках трансформатора 3 имеет полярност указанную на фиг.1 без скобок. Вентили 5 и 6 выпрямителя 4 закрыты и напряжение н; входе фильтра 10 равно нулю, напряжение на вькоде формирова теля 15 пилообразного напряжения также равно нулю.

С приходом тактового импульса U с задающего генератора 11 через формирователь 14 в момент t, отпирается управляемый вентиль 5 выпрямителя 4 и на входе фильтра 10 появляется напряжение, пропорциональное входному

и

&к

за вычетом падения напряжения на

0

5 0

5

внутреннем сопротивлении инвертора 1 и вентиле 5,

Одновременно начинают формировать напряжение пилЬобразной формы, скорость изменения которого пропорциональна выходному напряжению инвертора .

В момент tj сигнал, равный суммй напряжений обратной связи - и„ .., и

DPiA

пилообразного напряжения - U( , становится равным эталонному - U . На выходе компаратора 17 появляется импульс напряжения U, , который, посту5 пая на счетный вход триггера 19, изменяет сост ояние его выходных сигналов U| и и,, на противоположный. Выходные сигналы триггера 19 через формирователь 20 импульсов управления

0 осуществляют переключение состояний ключей инвертора и изменяют полярность выходного напряжения трансформатора 3. В результате вентиль 5 запирается и выходное напряжение U

5 вьтрямителя 4 становится равным нулю. Одновременно сигнал формирователя 15 пилообразного напряжения приводится к нулевому значению.

В момент t с появлением тактово0 го импульса U,, с задающего генератора 11 отпирается вентиль 6 и начинается формирование пилообразного напряжения и процессы в схеме повторяются аналогично описанному.

При отклонении входного напряже5

ния Ugj в момент t. либо падении напряжения на внутреннем сопротивлении инвертора за счет потребляемого тока происходит изменение скорости нарастания пилообразного напряжения. В результате переключения ключей инвертора 1 запирание проводящего вентиля выпрямителя 4 происходит в момент времени t , а не в момент t .

Вольт-секундная пдощадь импульса напряжения на входе фильтра 1П и его среднее значение за период Т остаются неизменными, вследствие чего величина выходного напряжения конвертора не зависит от отклонения входно- I O напряжения и падения напряжения на элементах инвертора.

Для повьшзения стабильности выходного напряжения путем учета падения напряжения на вентилях выпрямителя 4 вход формирователя 15 пилообразного сигнала может быть подключен к выходу выпрямителя (на фиг.1 эта связь показана пунктирной линией).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить инвариантность выходного напряжения конвертора, состоящего из управляемого выпрямителя и нерегулируемого инвертора, ключи которого имеют облегченную коммутацию при повьппенном входном напряжении.

Формула изобретения

Способ управления конвертором, содержащим двухтактный инвертор с повышенным напряжением питания и выходной выпрямитель с фильтром, заключающийся в том, что формируют тактовые импульсы и сигнал пилообразной формы со скоростью нарастания, пропорцио

нальной выходному напряжению инвертора, суммируют сигнал пилообразной формы с сигналом обратной связи с выхода конвертора, сравнивают получен- ный суммарный сигнал с эталонным напряжением и формируют импульсный сигнал управления в моменты равенства суммарного сигнала с эталонным, о т- личающийся тем, что, с целью повьшения КПД конвертора, упомянутым импульсным сигналом управления осуществляют переключение состояния ключей двухтактного инвертора, а в моменты появления тактовых импульсов обнуляют пилообразный сигнал и отпирают вентили вьтрямителя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Целью изобретения является повьппение КПД. Данный способ упрАления позволяет получить инвариантность выходного напряжения конвертора за счет осуществления переключения ключей импульсным сигналом, сформированным в моменты равенства суммарного сигнала с эталонным. Причем суммарный сигнал формируют как сумму сигнала пилообразной формы с сигналом обратной связи. 2 ил. со оо ю 4 00