Конвертор Советский патент 1991 года по МПК H02M3/335 

1

(21)4467883/07

(22)01.08.88

(46)30,11.91.Бюл. №44

(72) А. П. Шершунов, Г. Н. Гулякович, А.Д.Душин и И. С. Головицын

(53)621.314.57(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1182610, кл, Н 02 М 3/335, 1983. Авторское свидетельство СССР

Мг 982163, кл. Н 02 М 3/335, 1980. (54) КОНВЕРТОР

(57)Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источнике питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение

надежности путем обеспечения циклически восстанавливающейся защиты от перегрузок. В конвертор, содержащий инвертор 1 с выходным транзистором, выпрямительные диоды 2 и 3. выходной фильтр 10, введены дополнительный трансформатор 4, индуктивный элемент 8 и исполнительный узел 9, образующие индуктивный дозатор энергии. В устройстве эффективно реализуется циклически восстанавливаемая защиты от перегрузок и коротких замыканий на выходе, осуществляется ограничение бросков тока при подаче питания, наличие дозатора энергии позволяет использовать конвертор в качестве зарядного устройства. 3 ил.

СЛ

С

Риг.1

о ю

СП

N о

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения циклически восстанавливающейся защиты от перегрузок.

На фиг. 1 представлена схема конвертора; на фиг. 2 - временные эпюры напряжений и токов элементов конвертора; на фиг.З- пример конкретной схемотехнической реализации.

Конвертор содержит двухтактный инвертор 1 с выходным трансформатором, выпрямительные диоды 2 и 3,дополнительный тран сформатор 4 с первичными обмотками 5 и 6 и вторичной обмоткой 7, индуктивный элемент 8, вспомогательное устройство 9 и выходной фильтр 10.

На фиг. 3 исполнительный узел 9 содержит пороговый элемент 11, одновибратор на транзисторах 12-15, резисторе 16 и конденсаторе 17 и диодный мост 18, а инвертор 1 содержит выпрямитель с фильтром 19, диодный мост 20, управляющий трансформатор 21 и задающий генератор 22. Кроме того, вторичная сторона конвертора снабжена демпфирующими конденсаторами 23 и 24.

Конвертор работает следующим образом (фиг. 3).

При отсутствии по выходной цепи нагрузки короткого замыкания исполнительное устройство 9 и его одновибратор питаются автономным напряжением питания от выпрямителя с фильтром 19 задающего генератора 22 и находятся в устойчивом состоянии. В этом состоянии транзисторы 12 и 13 открыты, а транзисторы 14 и 15 закрыты. При этом напряжение возбуждения с выходной обмотки задающего генератора 22 через диодный мост 20, открытый транзистор 12 одновибратора поступает на входную обмотку управляющего трансформатора 21 инвертора 1.

Инвертор 1 формирует на своем выходе переменное напряжение , которое в проти- вофазе относительно нулевого вывода вторичной обмотки выходного трансформатора поступает на выпрямительные диоды 2 и 3, поочередно заряжая конденсаторы 23 и 24, являющиеся демпферами для силовых транзисторов инвертора 1. Ток la индуктивного элемента 8, начиная с нулевого значения, будет во времени нарастать. Пропорционально ему на первичных полуобмоткаах 5 и 6 трансформатора 4 будет увеличиваться амплитуда переменной составляющей, которая будет гем больше, чем больше значение тока через индуктивный элемент 8, который трансформируется выходной обмоткой 7.

Таким образом, на обмотке 7 получают

гальванически развязанное от силовой цепи вшхода конвертора напряжение сигнала управления U, пропорциональное величине тока la, а следовательно, и тока нагрузки конвертора. В момент времени ti (фиг. 2)

напряжение, достигнув выбранного порогового значения, определяемого пороговым элементом 11, вызывает срабатывание исполнительного устройства 9 и, как следствие, снятие переменного напряжения на его

выходе на время

t t2-t1,

где ti - время накопления энергии в индуктивном дозаторе;

т.2 - время, когда ток дозатора энергии

Is становится равным нулю при передаче энергии дозатора в нагрузку или рассеянии ее в элементах выходной цепи конвертора при наличии короткого замыкания.

Рассмотрим более детально работу исполнительного устройства 9 в данном варианте. В момент времени ti напряжение U. превысив пороговое значение напряжения порогового элемента 11, на короткое время открывает транзистор 15, переводя одновибратор из устойчивого состояния во временно устойчивое состояние. В этом состоянии закрыты транзисторы 12,13 и 15. Так как при этом закрыт транзистор-ключ 12, то напряжение возбуждения снимается

с входа УМ и на выходе инвертора 1 снимается напряжение на время t t2-ti, которое численно равно или больше времени временно устойчивого состояния одновибратора и определяется величинами сопротивления резистора 16 и емкости конденсатора 17. По истечении времени временно устойчивого состояния или другими словами после перезаряда емкости конденсатора 17 транзисторы 12 и 13 открываются, а тран5 дистор 14 закрывается (транзистор 15 закрылся сразу же после снятия напряжений Ui и U), одновибратор исполнительного устройства 9 возвращается в исходное устойчивое состояние и далее циклы будут

0 повторяться до тех пор, пока имеет место короткое замыкание или перегрузка.

Таким образом, в устройстве эффективно реализуется циклически восстанавлива- 5 ющаяся защита от перегрузок и короткого замыкания на выходе, а также осуществляется ограничение бросков тока при подаче питания на конвертор. Наличие индуктивного дозатора энергии позволяет использовать конвертор в качестве зарядного устройства.

Формула изобретения Конвертор,содержащий двухтактный инвертор с выходным трансформатором, выводы выходной обмотки которого подключены к выпрямительным диодам, и выходной фильтр, подключенный к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения циклически восстанавливающейся защиты от перегрузок, в него введен дополнительный трансформатор, индуктивны

0

элемент и исполнительное устройство, образующие индуктивный дозатор энергии, начало и конец первой и второй первичных обмоток дополнительного трансформатора подключены к катодам соответствующих выпрямительных диодов, а другие выводы объединены и через индуктивный элемент подключены к одному из выходных выводов, а вторичная обмотка дополнительного трансформатора подключена к входу исполнительного узла, выходом подключенного к управляющему входу инвертора.

WV