Устройство для управления и защиты преобразователя напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02M3/155 H02H7/12 

I1 3

Изобретение от1-к)сится к преобразовательной технике, я частности к устройствам управления и злишты двух т актных п-реобразователеГ ностоянно- го нанряжения на транзистора);.

Целью изобретения яБляется повышение надежности.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для управления и заш,и1Ъ1 преобразователем напряжения на фиг.2 - функциональная схема упраБляюп1его ботока широтно-импульсно- го модулятора; на фиг.3 принципиальная схема управляющего блока широтно-импульсного модулятора (111№1)

Устройство управления и защиты преобразователем 2 содержит задающий генератор 3, формирователь 4 прямоугольных импульсов, дифференцирующую цепь из конденсатора 5 и резистора 6, делитель 7 частоты, селекторы 8 и 9 импульсов, триггер 10 защит1,1 и фотоприемник 11 схемы защиты от перегрузок, управляющий 12 и исполнительный 13 блоки широтно-импульсного модулятора, схему плавного запуска, состоящую из транзистора 14, конденсатора 15, первого резистора 16 и второго резистора 17, источник 18 питания. Преобразователь 2 содержит полумостовой инвертор 19 на биполярных транзисторах с выпрямителем и сглаживающим фильтром, элемент 20 - часть схемы защиты от перегрузок, которая включает датчики тока перегрузки (два, по числу силовых ключей) и светодиод оптронной пары, который оптически связан с элементом 1I, входящим в состав исполнительного блока схемы защиты от перегрузок, дополнительную обмотку 21 (со средней точкой) силового трансформатора инвертора 19, которая служит для организации защиты силовых ключей инвертора 19 от сквозных токов путем по дачи в определенной фазе импульсов напряжения обратной связи ка третьи входы селекторов 8 и 9.

Управляющая часть широтно-импульсного модулятора имеет структурную схему (фиг,2) и содержит цепь 22 выделения пульсаций выходного напряжения и цепь 23 опорного напряжения, выходные напряжения которых подаются на входы операционного усилителя схемы 24 сравнения. Сигнал ошибки усиливается операционным усилителем и преобразуется в изменения тока че9803

рех снетоизлуМатель 25, воздейстЕ1 т«- щий на фотоприемник 13.

Цепь выделения пульсаций содержит стабилитрон 26 и резистор 27 и через резистор 28 подключена к инвертирующему входу опера1,ионного усилителя 29 сравнения (фиг-.З). Цепь опорного напряжения содержит резистор

IQ 30 и стабилитрон 3, параллельно которому подключен подстроечный потенциометр 32. Опорное напряжение с движка этого цотенциометра подается на неинвертирующий вход операционного

15 усилителя 29. Выходная цепь операционного усилителя образована резистором 33 и светодиодом 34 диодной он- тронной пары. Коэффициент усиления операционного усилителя 29 определяQ ется соотношением резисторов 35 и 28. Напряжение, питающее операционный усилитель 29, стабилизируется элементами 36 и 37. Ключ на транзисторе 38 с развязываюпщм резистором 39

/fj базы предотвращает работу операционного усилителя 29 но время плавного запуска преобразователя напряжения до тех пор, пока не откроется стабилитрон 26, чем достигается независи3Q мость работы схем плавного запуска и .

Устройство упраЕ ления работает следующим образом.

Ь

0

5

0

5

При включении преобразователя в сеть и появлении напряжения Ц . на выхо- д.е источника 18 начинает работать задающий генератор 3, на выходе формирователя 4 появляются прямоугольные импульсы, следующие с удвоенной тактовой частотой. Эти импульсы поступают на дифференцирующую цепь из конденсатора 5 и резистора 6, а также на вход трип ера 7, работающего в режиме деления частоты на два. С выходов Q и Q трип ера 7 противофазные меандровые последовательности импульсов, следующие с тактовой частотой, поступают на первые входь селекторов 8 и 9. Минимальная фиксированная пауза между выходными импульсами устройства управления формируется с помощью элементов 5 и 6, Нижний по схеме вывод резистора 6 подключен к общему проводу устройства управления через выход Q тригера JO защиты от перег рузок, так как при появлении напряжения U триггер 10 устанавливается в положение, соответствующее лог ическому нулю на этом выходе. Организация плавного запуска и ШИМ достигается подачей в общую точку элементов 5 и 6 изменяющегося положительного напряжения смещения от источника 18. Плавный запуск и ШИ достигается тем, что при появлении напряжения U, в общей точке элементов 5 и 6 появляется положительное смещающее напряжение, поступающее через транзистор 14 и резистор 16 и через фотоприемник 13, сопротивление которого меняется под действием сигнала от светоизлучателя, входящего в состав управляющей части 12 щирот- но-импульсного модулятора.

Формула изобретения

i.Устройство для управления и защиты преобразователя напряжения, снабженного силовым трансформатором, содержащее задающий генератор, дифференцирующую цепь, делитель частоты, прямой и инверсные выходы которого соединены с первыми входами двух селекторов импульсов, выполненных на элементах 3 ИЛИ-НЕ, выходы которых предназиачетсы для подключения к управтгяющим входам преобразователя напряжения, щиротно-импульс- ный модулятор, входом предназначенный для подключения к выходу преобразователя напряжения, и триггер защиты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены формирователь прямоугольньк импульсов и узел плавного запуска, включающий в себя транзистор, конденсатор и два резистора,причем выход задающего генератора через формирователь прямоугольных импульсов

5

10

15

20

39803

подключен к входу делителя частоты, вьжод щиротно-импульсного модулятора соединен с выходом дифференцирующей цепи и с вторыми входами селекторов импульсов, третьи входы которых предназначены для подключения к выходу силового трансформатора преобразователя напряжения, конденсатор дифференцирующей цепи подключен к выходу формирователя прямоугольных импульсов, а резистор дифференцирующей цепи через триггер защиты соединен с общей щиной устройства, при этом конденсатор узла плавного запуска подключен между базой и коллектором транзистора, подключенного к питающей щине устройства, а эмиттер и база транзистора через первый и второй резисторы соединены с выходом дифференцирующей цепи.

2.Устройство по п., отличающееся тем, что широтно- импульсный модулятор содержит управ- 25 ляющий блок, включающий в себя цепь выделения пульсаций выходного напряжения, цепь опорного напряжения, блок сравнения на операционном усилителе и светоизлучатель оптрона, и исполнительный блок, выполненный на фотоприекнике оптрона, причем вход цепи выделения пульсаций выходного напряжения использован в качестве входа щиротно-импульсного модулятора, выход цепи вьщеления пульсаций выходного напряжения подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к выходу цепи .опорного напряжения, а выход - к входу светоизлучателя оптрона, при этом выход фотоприемника оптрона использован в качестве выхода щиротно-импульсного модулятора.

30

35

40

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления и защиты двухтактных преобразователей постоянного напряжения на транзисторах. Целью изобретения является повышение надежности, Поставленная цель достигается введением блока плавного запуска, состоящего из транзистора 14, конденсатора 15 и двух резисторов 16 и 17, и включением между задающим генератором 3 и селекторами 8 и 9 импульсов дифференцирующей цепи, состоящей из конденсатора 5 и резистора 6, в общую точку которых подается изменяющееся по величине напряжение смещения с помощью широтно-импульсного модулятора. Режим щиротно-импульсной модуляции осуществляется путем управления положением импульсов дифференциальной цепи относительно порога срабатывания селекторов 8 и 9 импульсов. На этом же принципе построена схема плавного запуска. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. iS

Фиг. 2

Редактор Г.Волкова

Составитель О.Мещерякова

Техред М. Ходанич Корре -:тор С.Шекмар

Заказ 4240/5 Тираж 659Подписное;

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открь тий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Проияводственно-гголиграфическое преднтшятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4