Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК G05F1/569 H02M3/335 

qjifaf

Изобретение относится к электротехнике, в частности к промышленности средств связи, и может быть использовано при построении источников вторичного электропитания малогабаритной автономной радиоэлектронной аппаратуры, например переносных телевизионных камер.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя путем обеспечения защиты в аварийных и пучковых режимах.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 - временные диаграммы.

Преобразователь содержит последовательно соединенные между входным выводами 1 и 2 силовой ключ 3, датчик 4 тока перегрузки и первичную обмотку силового трансформатора 5. Вторичная обмотка силового трансформатора через выпрямитель 6 и сглаживающий фильтр 7 подключена к выходным выводам 8 и 9. Модулятор 10 импульсов управляющим входом соединен с выходом сглаживающего фильтра 7. Триггер 11 первым входом соединен с выходом датчика 4 тока перегрузки и выходом модулятора 10, Задающий генератор 12 соединен с вторым входом триггера VI. Входы компаратора

13подключены параллельно первичной обмотке трансформатора 5. Возможно подключение входов компаратора к вторичной обмотке трансформатора 5. Компаратор 13 соединен с первым входом логического элемента И 14. Второй вход логического элемента И

14соединен с инверсным выходом первого управляемого одновибратора 15, третий вход подключен к выходу триггера 11. Выход логического элемента И 14. соединен с управляющим входом силового ключа 3 с динамическим входом запуска первого управляемого одновибратора 15 и статическим вхо- дбм запуска опорного управляемого одновибратора 16. Статический вход управления первого управляемого одн вибратора 15 соединен с выходом сглаживающего фильтра 7. Статический вход управления одновибратора

16 соединен с входным выводом 1, а выход подключен к первому входу триггера.

На фиг.2 приведены временные дна гарммы, поясняющие основные процесс

5

0

5

0

5

0

5

0

5

в рассматриваемом преобразователе, где приняты следующие обозначения: 17 - напряжение на выходе задающего генератора 12; 18 - напряжение на силовом ключе 3; 19 - напряжение на выходе одновибратора 16; 20 - напряжение на выходе модулятора 10; 21 - напряжение на выходе датчика 4 тока перегрузки; 22 - напряжение на выходе компаратора 13; 23 - напряжение на инверсном выходе одно- вибратора 15; 24 - напряжение на выходе триггера И.

Преобразователь работает следующим образом.

В режиме номинальной нагрузки после прихода импульса 17 от задающего генератора 12 на выходе триггера появляется напряжение 24, что вызывает отпирание силового ключа 3. Запирание силового ключа 3 осуществляется по сигналу 20 с выхода модулятора 10. После размагничивания трансформатора 5 и появления импульсов 22 и 23 на выходе компаратора 13 и одновибратора 15 преобразователь готов к повторению описанного процесса.

В режиме перегрузки запирание силового ключа 3 осуществляется по сигналу 21с выхода датчика 4 тока Перегрузки, который определяет максимальное значение тока силового ключа 3.1

При коротком замыкании выходных выводов 8 и 9 увеличивается длительность между импульсами 23 одновибратора 15, что приводит к уменьшению частоты коммутации до величины, определяемой параметрами одновибратора 15 (практическое значение частоты коммутации в режиме короткого замыкания выбирается 0,2-0,1 от номинального значения).

Режим пуска преобразователя (на фиг.2 не приведен ) соответствует переходу схемы из режима короткого замыкания в режим перегрузки с выходом на номинальный режим npjni изменений входного напряжения от нуля до номинального значения.

Режим внешнего пуска, т.е. пуск преобразователя при номинальном значении входного напряжения анешним сигналом осуществляется при подаче на входные выводы 1.и 2 преобразователя постоянного входного напряжения, например, от предварительно заряженного конденсатора емкостного выпрямителя. Б этом случае запирание силового ключа 3 в каждом такте коммутации осуществляется через триггер 11 и элемент 14 импульсом 19 с выход одновибратора 16. При этом длительность открытого состояния ключа 3 ограничена в соответствии с величиной входного напряжения, чем дости- гается исключение насьпцения трансформатора 5. Этот же режим идентичен выключению преобразователя внешним сигналом с помощью, например, шунтирования перехода эмиттер - база ключа 3 внешним устройством и последующему включению.

Таким образом в предлагаемом преобразователе осуществляется защита силовых элементов как в аварийных (перегрузка, короткое замыкание), так и в пусковых режимах, за счет чего и повышается его надежность.

Применение предлагаемого стабилизирующего преобразователя постоянного напряжения при построении источников вторичного электропитания переносных телевизионных камер, к габаритам и надёжной работе которых предъявляются особо высокие требования, позво- ляет уменьшить их размеры и вес.

Указанное преимущество достигается тем, что предлагаемый преобразователь позволяет обеспечить бесперебойную работу источника вторичного электропитания при любых его режимах и не требует дополнительных средств защиты, которые увеличили 6bi его габариты.

Фо рмула изобре.тения

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения, содержащей

5

0

5 0

5

0

последовательно соединенные между первым и вторым входными выводами датчик тока перегрузки, силовой ключ и первичную обмотку силового трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и сглаживающий фильтр подключена к выходным выводам, модулятор импульсов, управляющий.вход которого соединен с выходом сглаживающего фильтра, триггер, первым входом соединенный с датчиком тока перегрузки, и задающий генератор, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности путем обеспечения защиты в аварийных и пусковых режимах, f него введены компаратор, два управляемых одновиб- . ратора и логический элемент И, причем входы компаратора подключены параллельно первичной или вторичной обмотке силового трансформатора, а-выход - к первому входу логического элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу первого управляемого одновибратора, а третий вход - к выходу триггера, выход логического элемента И соединен с управляющим входом силового ключа, с динамическим входом запуска первого упр авляемого одновибратора и со статическим входом запуска второго управляемого одновибратора, статический вход управления первого управ- ляемого одновибратора соедииен с выходом сглаживающего фильтра, статический вход управления второго управляемого одновибратора подключен. к второму входному выводу, выход второго управляемого одновибратора соединён с первым входом триггера, к которому подключен также выход модулятора импульсов, а второй вход триггера соединен с выходом задающего генератора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитания малогабаритной автономной радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности преобразователя путем обеспечения защиты в аварийных и пусковых режимах. В режиме перегрузки запирание силового ключа 3 осуществляется по сигналу с выхода датчика 4 тока перегрузки. При коротком замыкании выходных выводов 8,9 увеличивается длительность между импульсами одновибратора 15, что приводит к уменьшению частоты коммутации силового ключа 3. В режиме внешнего пуска запирание силового ключа 3 осуществляется импульсом с выхода одновибратора 16. Таким образом в преобразователе осуществляется защита силового ключа 3 как в аварийных, так и в пусковых режимах, за счет чего и повышается его надежность. 2 ил.