Многофазный резонансный стабилизатор Советский патент 1991 года по МПК G05F1/56 

Каждый из М узлов 3 управления силовым канаом включает три узла ЗИЛ И 10, 11 и 12. пороговый элемент 13, два RS-триггера 14 и 15 и одновибратор 16. Силовые каналы 9 многофазного резонансного стабилизатора выполнены по двухтактной схеме и вклю- чают LC-элементы, обеспечивающие синусодиальное изменение выходного тока.

На входы узла 5 сравнения подается напряжение с выходных выводов 2 и опорное напряжение- от источника 4 опорного напряжения, разностное напряжение подается на вход преобразователя б напряжение - частота. Выход преобразователя 6 напряжение - частота соединен с тактовым входом счетчика 7, выходы разрядов которого подключены к адресным входам дешифратора 8 с 2М выходами. 1-й,..,к-й,..,М-й выходы дешифратора 8 подключены к S-входам первых триггеров 15 соответственно 1-й,2- й,... М пары RS-триггеров и первым входам 1-го, 2-го,...М-го узлов 2ИЛИ 12, (М+1)- й,...(М+К)-й, 2М-й выходы дешифратора 8 подключены к S-входам вторых триггеров 14 соответственно 1-й, 2-й,.,.М-й пары RS- григгеров и вторым входам 1-го, 2-го,..,М-го узлов 2ИЛИ 12. Выходы 1-го, 2-го,...М -го узлов 2 ИЛИ 12 соединены с входами 1-го, 2-й,...М-го одновибратора 16 соответственно. Выходы 1-го, 2-го,...М-го одновибратора 16 соединены с первыми входами (М+1)-го и (2М+1)-го, (М+2)-го и (2М+1)-го,,..2М-го и ЗМ- го узлов 2ИЛИ 11,10 соответственно. Вторые входы (М+1)-го, (М+2)-го,...2М-го узлов 2ИЛИ 11 соединены с первыми выходами 1-го, 2-го,...М-го пороговых элементов 13 соответственно. Выходы (М-Н)-го, ()- го,...2М:го узлов 2ИЛИ 11 подключены к R-входам первых триггеров 15 соответственно 1-й, 2-й,...М-й пары RS-триггеров, Вторые входы (2М+1)-го, (2М+2)-го,...ЗМ-го узлов 2ИЛИ 10 соединены с вторыми выходами 1-го, 2-го,...М-го пороговых элементов 13 соответственно. Выходы (2М + 1)-го, (2М+2)-го, ЗМ-го узлов 2 ИЛИ 10 подключены к R-входам вторых триггеров 14 соответственно 1-й, 2-й,...М-й пары RS-триггеров. Выходы RS-триггеров подключены к управляющим входам силовых каналов 9. Выходы трансформаторов тока, размещенных в силовых каналах 9, соединены входами пороговых элементов 13.

Временные диаграммы, приведенные на фиг.2, показывают изменение сигналов:

а)на тактовом входе счетчика 7;

б)на первом выходе дешифратора 8;

в)на К-М выходе дешифратора 8;

г)на (М+К)-м выходе дешифратора 8;

д)на 2М-м выходе дешифратора 8; е)ток на выходе К-ro силового канала 9|

ж) на первом выходе порогового элемента 13-К;

ж) на выходе одновибратор 16-К; и) на выходе узла 2ИЛИ 11-К.

Многофазный резонансный стабилизатор работает следующим образом.

Напряжение ошибки, выделяемое узлом Б сравнения из опорного напряжения и напряжения на выходных выводах 2 преоб0 разуется по линейному закону преобразователем б напряжение-частота (фиг,2а). При этом обеспечивается условие, что эта частота не превышает резонансной частоты для контура з силовом канале 9. Напряжение с

5 выхода преобразователя 6 напряжение-частота поступает на тактовый вход счетчика 7, Выходы разрядов счетчика 7 соединяются с п адресными входами дешифратора 8. На фиг.3б,в,г,д, показаны выходные сигналы

0 для выходов с номерами 1,КМ+К и 2М

соответственно.

Рассмотрим работу К-го узла управления К-м силовым каналом. В момент времени t с К-го выхода дешифратора 8 на S-вход

5 первого RS-триггера 15-К приходит импульс (фиг.2,в), устанавливающий триггер 15-К в 1. При этом на первом выходе порогового элемента 13 уровень 01, на выходе одно- вибратора 16-К фронтом 0/1 сигнала с выхо0 даузла2ИЛИ 12-Кустанавливается уровень О на время (фиг.2з), равное максимально допустимому времени прохождения тока одной полярности в силовом канале 9. В результате на выходе узла 2ИЛ И

5 11-Ксигнал О (фиг.2,и), на R-входетриггера 15-сигнал Хранение, на R-входе триггера 14-К сигнал Установка в О. Триггер 15-К отпирает соответствующие силовые элементы в силовом канале 9-К, ток в каждом

0 изменяется по закону, близкому к синусоидальному. В момент времени 2 ток в силовом канале 9-К спадает до нуля, сраба тывает пороговый элемент 13-К, на его первом выходе появляется уровень 1

5 (фиг.2ж), на втором выходе - О. Сигнал с первого выхода порогового элемента 13-К через узел 2ИЛИ 11-К поступает на вход первого триггера 15-К, устанавливая его в О, триггер 15-К выключает соответствую0 щие ему силовые элементы в силовом канале 9-К. Теперь на R-входе первого тоиггера 15-К присутствует сигнал установка в О, а на R-входе второго триггера 14-К присутствует сигнал Хранение. В момент времени

5 t3 заканчивается максимально допустимое время работы силового канала ад, одновибратор 16-К устанавливается по выходу в состояние 1, но на работе схемы в данной ситуации это не скажается, так как импульс тока закончился раньше, В момент времени

t4 с (М+К)-го выхода дешифратора поступает импульс (фиг.2г) на S-вход второго триггера 14-К, триггера устанавливается в Г, в силовом канале пропускается импульс тока обратный полярности (фиг.Зе). В момент времени t4 запускается одновибратор 16-К (фиг.2з), в момент времени ts ток спадает до нуля, на первом входе первого элемента 13-К появляется сигнал О (фиг.2ж), триггер 14-К сбрасывается в О, выключаются соответствующие ему ключевые элементы а силовом канале 9-К и т.д. Таким же образом происходит работа всех М каналов стабилизатора.

Допустим в момент времени t произошла установка триггера 15-К в 1. В это же время запустился и одновибратор 15-К, Ток в силовом канале 9-К по какой-то причине затягивается (фиг.2е). В момент времени ts через tM после момента включения силового канала 9-К одновибратор 16-К возвращается по выходу в состоянии 1. Этот сигнал через узел 2ИЛИ 11-К поступает на R-вход первого триггера 15-К и сбрасывает его в состояние О, силовой канал 9-К выключается, на первом выходе перового элемента 13-К появляется уровень 1 (фиг.2ж). Узел 8 готов к приему очередного импульса с выхода дешифратора 8 без опасности сквозного отпирания силовых элементов в силовом канале 9.

Электрические процессы в каналах 9 сдвинуты на фазе на угол 2 лУМ. За счет этого результирующая частота пульсаций напряжения на выходных выводах увеличивается в 14 раз по сравнению с однофазным вариантом, а амплитуда пульсаций уменьшается. Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет изменения частоты преобразователя 6 напряжение-код.

Формула изобретения Многофазный резонансный стабилизатор напряжения, содержащий силовую цепь, состоящую из М параллельно включенных по входу и выходу силовых каналов с трансформаторами тока, выполненных в виде двухтактных резонансных инверторов, и блок управления, состоящий из узла сравнения, преобразователя напряжения в частоту, М пар RS-триггеров, М пороговых

элементов с парафазными выходами, преобразующих знак полярности тока в двухтактных резонансных инверторах в логический уровень, при этом узел сравне- ния одним из входов подключен к источнику опорного напряжения, другим - к выходным выводам, а выходом подключен к входу преобразователя напряжения в частоту, входы пороговых элементов подключены к

выходам трансформаторов тока соответствующих силовых каналов, выходы RS-триггеров соединены с управляющими входами силовых каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него

введены счетчик, дешифратор с 2М выходами, ЗМ узлов 2 ИЛИ, М одновибраторов, при этом тактовый вход счетчика соединен с выходом преобразователя напряжения в частоту, выходы разрядов счетчика

подключены к адресным входам дешифратора, первый, второй,...М-й выходы дешифратора подключены к S-входам первых триггеров соответственно первой, второй,,,.М-й пары RS-триггеров и первым входам 1-го, 2-го,...М-го узлов 2 ИЛИ, (М-М), (М+2)-й,...2М-й выходы дешифратора подключены к S-входам вторых триггеров соответственно первой, второй,...М-й пары RS-триггеров и вторым входам 1-го, 2го,,,.М-го узлов 2 ИЛИ. выходы 1-го, 2-го,... М-ro узлов 2 ИЛИ соединены с входами 1-го, 2-го,,,,М-го одновибраторов соот-. ветственно, выходы 1-го, 2-го,...М-го

одновибраторов соединены с первыми входами (М+1)-го и (2М+1)-го, (М+2)-го и (2М+2)-го, 2М-го и ЗМ-го узлов 2 ИЛИ соответственно, вторые входы (М+1)-го, (М+2)- го,...2М-го узлов 2 ИЛИ соединены с

первыми выходами 1-го, 2-го,...М-го пороговых элементов соответственно, выходы (М+1)-го, (,..,2М-го узлов 2 ИЛИ подключены к R-входам первых триггеров соот- ветственно 1-й, 2 -и,.,.М-й пары

RS-триггеров, вторые входы (2М+1)-го, (2М+2)-го,,..ЗМ-го узлов 2 ИЛИ соединены с вторыми выходами 1-го, 2-го,...М-го пороговых элементов соответственно, выходы (2М+1)-гр, (2М+2)-го, ЗМ-го узлов 2 ИЛИ

подключены к R-входам вторых триггеров соответственно 1-й, 2-й,..М-й пары RS-триг- героз.

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности. Силовые Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения. Целью изобретения является повышение надежности многофазного резонансного стабилизатора. На фиг,1 приведена структурная схема многофазного резонансного преобразоваканалы , включенные по входу и выходу параллельно, преобразуют входные напряжения в импульсы, по форме близкие к синусоидальным. Напряжение на выходных выводах 2 сравнивается на входе узла 5 сравнения с эталонным, и полученный сигнал ошибки преобразуется преобразователем 6 в частоту. Выходное напряжение преобразователя 6 поступает на счетный вход счетчика 7. Выходной код счетчика 7 преобразуется дешифратором 8 в сигналы, синхронизирующие работу узлов 3 управления, обеспечивая включение его триггеров 14 и 15. Выключение этих триггеров осуществляется в момент смены полярности тока, потребляемого соответствующим силовым каналом 9. Этот момент определяется пороговым элементом 13. Для ограничения максимальной длительности выходных импульсовузла 3 управления одновременно с формированием сигнала на включение ключей в силовом канале 9 запускается од- новибратор 16, выходной сигнал которого через узлы 2ИЛИ 10 и 11 сбрасывает триггеры 14 и 15. 2 ил. теля; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу Многофазный резонансный стабилизатор содержит входные 1 и выходыне 2 выводы, М узлов 3 управления силовыми каналами, источник 4 опорного напряжения, узел 5 сравнения, преобразователь 6 напряжение - частота, счетчик 7, дешифратор 8 с 2М выходами, М силовых каналов 9 с трансформатором тока каждый. О о XI о о К)