Преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1988 года по МПК H02M3/337 

NU

со

О5 Is5

оо

UcT

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения - повышение надежности преобразователя постоянного напряжения в постоянное путем исключения сквозных токов через коммутирующие элементы усилителя мощности при включении преобразователя в режиме перегрузки по току.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное содержит задающий генератор 1, делитель 2 частоты, подключенный первым выходом к входу формирователя 3 импульсов управления, вторым выходом - к входу другого формирователя 4 импульсов управления, генератор 5 пилообразного напряжения, соединенный выходом с входом компаратора 6, второй вход которого подключен к выходу узла 7 обратной связи, вход которого соединен с выходом преобразователя постоянного напряжения, выход компаратора 6 соединен с вторыми входами формирователей 3 и 4 импульсов управления, выходами подключенных к входам усилителя 8 мощности, выход которого через последовательно соединенные выпрямитель 9 и фильтр 10 соединен с выходом преобразователя напряжения.

Предлагаемый преобразователь также содержит дополнительный делитель 11 частоты, входом подключенный к выходу задающего генератора 1, а выходом к входам генератора 5 пилообразного напряжения и делителя 2 частоты, вторым выходом - к входу узла 12 плавного запуска, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напряжения, а выход с третьим входом формирователей 3 и 4 импульсов управления.

Узел 12 плавного запуска выполнен на тиристорной оптопаре 13, входом соединенной через резистор 14 с выходом преобразователя напряжения, а выходом - с входом элемента НЕ 15, выход которого соединен с первыми входами двух элементов И-НЕ 16 и- 17, вторыми входами подключенных к выходу делителя 11 частоты, а выходами - к третьим входам формирователей 3 и 4 импульсов управления.

Преобразователь работает следующим об разом.

При включении преобразователя напряжения задающий генератор 1 вырабатывает импульсы, которые поступают на делитель 11 частоты. С первого выхода делителя 11 частоты импульсы с частотой, равной половине частоты задающего генератора 1, поступают на вход делителя 2

частоты и вход генератора 5 пилообразного напряжения, с второго выхода - на вход узла 12 плавного запуска. С выходов делителя 2 частоты противофазные импульсы

поступают на формирователи 3 и 4 импульсов управления.

С выхода преобразователя напряжение подается на вход узла 7 обратной связи, где оно сравнивается с опорным напряжением, в результате чего на выходе узла 7 появляется напряжение рассогласования. В компараторе 6 происходит сравнение пилообразного напряжения, поступаю щего с генератора 5 пилообразного напряжения, и напряжения рассогласования,

г поступающего с узла 7 обратной связи, в результате чего на выходе компаратора 6 появляются импульсы напряжения, длительность которых меняется с изменением напряжения рассогласования. Импульсы с выхода компаратора 6 поступают на вторые

0 входы формирователей 3 и 4 импульсов управления. С выходов узлов 7 и 12 противофазные импульсы поступают на входы усилителя 8 мощности, в котором происходит преобразование постоянного напряжения в переменное напряжение высокой частоты.

При включении преобразователя напряжения, когда его выходное напряжение не достигло определенного уровня, узел 12 плавного запуска вырабатывает импульсы

Q запрета, длительность которых равна половине длительности рабочего импульса. Эти импульсы с выходов узла 12 плавного запуска поступают на формирователи 3 и 4 импульсов управления, в результате чего на их выходах при включении преобра5 зователя напряжения длительность импульсов равна половине максимального рабочего импульса.

Узел 12 плавного запуска работает следующим образом.

Напряжение с выхода преобразователя

0 напряжения через токоограничивающий резистор 14 подается на вход тиристорного оптрона 13. При напряжении на выходе преобразователя напряжения, меньщем заданного, уровень напряжения на входе

5 узла 12 не достаточен для его включения и на выходе узла 12 будет низкий уровень напряжения. На выходе элемента 15 находится высокий уровень напряжения. Это напряжение поступает на входы элементов И-НЕ 16 и 17, на втр0 рые входы которых с делителя 11 частоты поступают импульсы с удвоенной частотой работы усилителя 8 мощности. На выходах элементов И-НЕ 16 и 17 формируются импульсы, которые поступают на третьи входы формирователей 3 и 4 им5 пульсов, при этом на выходах формирователей 3 и 4 импульсов длительность импульсов равна половине максимальной рабочей длительности импульсов. Этим достигается плавное нарастание выходного напряжения преобразователя.

Когда напряжение на входе тиристорной оПтопары 13 достигает уровня ее срабатывания, на выходе узла 12 появится высокий уровень напряжения, а на выходе элемента 15 - низкий уровень напряжения, тем самым на выходах элементов 16 и 17 отсутствуют запрещающие импульсы и длительность импульсов управления в формирователях 3 и 4 может достигать максимальной рабочей длительности. Таким образом, узел плавного включения ограничивает в два раза длительность импульсов управления в момент включения преобразователя и не влияет на работу преобразователя напряжения в нормальных условиях. Это позволяет снизить мощность, рассеиваемую на силовых транзисторах ключевого преобразователя в момент включения, и уменьшить вероятность возникновения в этот момент токов перекрытия.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий задающий генератор, генератор пилообразного напряжения, присоединенный к первому входу компаратора, второй вход которого соединен через узел обратной связи с выходными выводами преобразователя, делитель частоты, первый и второй выходы которого присоединены к первым уходам

0

5

0

5

0

соответственно первого и второго формирователей импульсов управления, вторые входы которых присоединены к выходу компаратора, третьи входы - к выходу узла плавного запуска, а выходы - к входам управления усилителя мощности, выход которого соединен через выпрямитель и фильтр с выходными выводами.преобразователя, соединенными с первым входом узла плавного запуска, дополнительный делитель частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения сквозных токов через коммутирующие элементы усилителя мощности при включении преобразователя в режиме перегрузки по току, выход задающего генератора присоединен к входу дополнительного делителя частоты, первый выход которого подключен к входу генератора пилообразного напряжения, второй выход - к входу делителя частоты, а третий выход - к второму входу узла плавного запуска.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что узел плавного запуска выполнен на тиристорной оптопаре, вход которого соединен через резистор с первым входом узла плавного запуска, а выход тиристорного оптрона соединен через элемент НЕ с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы которых присоединены к второму входу узла плавного запуска, а выходы - к выходам узла плавного запуска.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Цель - повышение надежности путем исключения сквозных токов через коммутирующие элементы усилителя мощности при включении преобразователя в режиме перегрузки по току. Преобразователь содержит задающий генератор 1, выход которого соединен с вхедом дополнительного делителя частоты 11, выходы которого присоединены к входам делителя частоты 2, генератора пилообразного напряжения 5 и элементов И-НЕ 16, 17. Коммутирующие элементы усилителя мощности 8 управляются с выходов формирователей импульсов управления 3, 4, на входы которых поступают импульсы с делителя частоты 2, компаратора 6 и элементов 16, 17 узла плавного запуска 12. Выход усилителя мощности соединен через выпрямитель 9 и фильтр 10 с выходом преобразователя. При включении преобразователя до момента достижения выходного напряжения уровня срабатывания тиристор- ной оптопары 13 управляющие импульсы коммутирующих элементов усилителя мощности 8 ограничены по длительности и предотвращают появление сквозных токов в коммутирующих элементах усилителя мощности при любой величине нагрузки вплоть до режима перегрузки по току. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. е сл