Устройство дл управления преобразователем напряжения Советский патент 1987 года по МПК H02H7/12 H02M7/48 

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устрой- с рвам управления преобразователями, которые могут быть использованы в ка- честве вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры, и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1112525.

Цель изобретения - повышение на- дежности работы преобразователя.

На фиг. 1 и 2 представлена функциональная схема предлагаемого устройства с возможными вариантами выполнения блока задания начальных ус- ловий.

Устройство для управления преобразователем напряжения, состоящим из выпрямителя 1, инвертора 2 и выходного выпрямителя 3, соединенных по- следовательно, содержит усилитель 4 мощности, подключенный к выходам стабилизатора 5 тока, управляющий вход которого соединен с датчиком тока инвертора 2, задающий генератор 6, под- ключенный к входу триггера 7, два двухвходовых элемента 2И-НЕ 8 и 9, первые входы которых соответственно соединены с прямым и инверсным выходами триггера 7, вторые входы объеди- нены и подключены к выходу широтно- импульсного модулятора 10, первому входу усилителя 4 мощности и выходу реле 11, а выходы соответственно соединены с вторым и третьим входами усилителя 4 мощности, шунт 12, включенный в выходной цепи стабилизатора 5 тока и соединенный с входами компаратора 13, один из входов которого предназначен для подключения к источнику опорного напряжения, а выход компаратора 13 подключен к входу реле 11, резистор 14, один вывод которого подключен к источнику задающего напряжения, а другой - к входу широтно-импульсного модулятора 10 и точке соединения входа блока 15 задания начальных условий и отрицательной обкладки конденсатора 16, положительная обкладка которого соединена с общей точкой устройства управления и выходом блока задания начальных условий.

Блок задания по фиг. 1 содержит диод 17, включенный параллельно кон- денсатору 16, катод которого является выходом блока задания начальных условий, а анод - входом, резистор 18, одним выводом подключённый к от

0 5 о

5

5

0

5

0

рицательной обкладке конденсатора, а другим соединенный с катодом диода 19, анод которого является управляющим входом блока задания и подключен к выходу компаратора 13.

Блок задания по фиг.2 содержит управляемый ключ 20, включенный параллельно конденсатору 16, управляющий вход которого является управляющим входом блока 15 задания.

Устройство для управления преобразователем напряжения работает следующим образом.

Переменное входное напряжение после выпрямления выпрямителем 1 поступает на вход инвертора 2, с выхода которого после выпрямления выпрямителем 3 поступает в нагрузку. Величина тока управления транзисторными ключами инвертора 2 задается стабили- затором 5 тока пропорционально току нагрузки инвертора 2. Импульсами задающего генератора 6 переключается триггер 7, импульсы с которого поступают на первые входы элементов 2И- НЕ 8 и 9, управляющих усилителем 4 мощности. Величина выходного напряжения преобразователя регулируется за счет изменения длительности импульсов управления, поступающих с выхода широтно-импульсного модулятора 10 на объединенные вторые входы элементов 2И-НЕ 8 и 9 и один из управляющих входов усилителя 4 мощности. Источником питания усилителя 4 мощности является стабилизатор 5 тока, определякящй амплитуду тока в цепи управления силовых транзисторных ключей инвертора 2. Контроль за величиной тока управления осуществляется с помощью шунта 12, включенного последовательно в цепь усилителя 4 мощности. При токах управления, Создающих падение напряжения на шунте 12 /MJy Uonop компаратор 13 выходным напряжением держит реле 11 в разомкнутом состоянии, при уменьшении тока управления ниже минимально допустимой величины, когда AU, УОПОР напряжение на выходе компаратора 13 меняет свою полярность и включает тем самым реле 11, которое блокирует выходные импульсы широтно-импульсного модулятора 10, и транзисторные ключи инвертора 2 надежно запираются.

Рассмотрим работу устройства по фиг. 1 при включении преобразователя или при кратковрейенном исчезновении

напряжения в питающей сети. Некоторое время т , определяемое временем нарастания тока в стабилизаторе 5 до своей минимально допустимой величины, напряжение на шунте на выходе компаратора 13 имеет место положительный потенциал, при этом включается реле 11, открывается диод 19, через ограничительный резистор 1 и диод 17 протекает ток, препятствующий появлению на конденсаторе 16 отрицательного задающего напряжения ил разряжающий конденсатор 16 в случае, когда последний заряжен, тем самым подготавливая его к работе. По истечении времени Т, когда iiU( fe напряжение на выходе компаратора 13 меняет свою полярность, выключается диод 19 и на выходе широтно-импульс- ного модулятора 10 по мере заряда конденсатора 16 начинает увеличиваться по абсолютной величине задающее напряжение, обеспечивая тем самым плавное нарастание выходного напря- жения преобразователя. Диод 17 служи для исключения переполюсовки конденсатора 16.Темп нарастания выходного напряжения преобразователя определяется постоянной времени времязадаю- щей цепи, состоящей из резистора 14 и конденсатора 16, и задается параметрами этих элементов.

Работа устройства по фиг. 2 отличается тем, что с компаратора 13 положительный импульс длительностью Г включает управляемый ключ 20, ко- торьш шунтирует конденсатор 16 и полностью его разряжает, тем самым обес- пeчивateтcя плавное нарастание задающего напряжения и, как. следствие, плавное нараста«ие выходного напряжения .

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность преобразователя при его включении, а та.кже при работе преобразователя с кратковременными провалами (исчезновениями) напряжения в питающей сети за счет оперативного разряда конденсатора, обеспечивающего плавный разворот вы

5 0 5 о

0

5

ходного напряжения, тем самым исключая недопустимые броски тока в силовой части схемы и перенапряжения на конденсаторах выходного фильтра.

Формула изобретения

1. Устройство для управления преобразователем напряжения по авт. св. № 1112525, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя, в него введе ны резистор и параллельно соединенные блок задания начальных условий и конденсатор, причем вход ши- ротно-импульсного модулятора через резистор подключен к выходу источника задающего напряжения, точка соединения отрицательной обкладки конденсатора и входа блока задания начальных условий .подключена к входу широтно- импульсного модулятора, а точка соединения положительной обкладки конденсатора и выхода блока задания начальных условий соединена с общей точкой устройства управления, управляющий вход блока задания начальных условий подключен к выходу компаратора.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок задания начальных условий выполнен в виде управляемого ключа, управляющий вход которого является управляющим входом блока задания начальных условий .

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок задания начальных условий выполнен в виде двух диодов и резистора, причем анод первого диода является входом блока задания начальных условий, а катод - выходом указанного блока, один вывод резистора подключен к точке соединения анода первого диода и отрицательной обкладки конденсатора, второй вывод - к катоду второго диода, анод которого является управляющим входом блока задания начальных условий.

АИвш

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам управления преобразователями, которые могут быть использованы в качестве вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности работы преобразователя. Некоторое время, определяемое временем нарастания тока в стабилизаторе 5 тока .до минимально допустимой величины, напряжение на шунте 12 меньше опорного, и на выходе компаратора 13 имеет место положительный потенциал. При этом включается реле 11, сигнал с выхода компаратора 13 воздействует на управляющий вход блока 15 задания начальных условий, выполненного, например, в виде управляемого ключа 20, который шунтирует конденсатор 16 и полностью его разряжает. Обеспечивается плавное нарастание задающего напряжения, а следовательно, и выходного напряжения, тем самым исключая недопустимые броски тока в силовой части. 2 з.п. ф-Яы, 2 ил. с « со ь 143

% /4

Составитель А.Меркулова Редактор М.Андрушенко Техред А.Кравчук КорректорЛ.Пилипенко

Заказ 5804/49 Тираж 618Подписное

ВНИИЩ 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