Стабилизированный конвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M3/335 

1

Устройство относится к преобразовательной технике, используется при разработке вторичных источников питания и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 630719.

В основном изобретении по авт. св. № 630719 задающий генератор выходом подключен к делителю частоты и широтноимпульсному модулятору, содержащему генератор пилообразного напряжения, компаратор и узел обратной связи. Выход модулятора связан с первыми входами двух селекторов, вторые входы которых соединены с выходами делителя частоты, а третьи- с выходом нуль-органа. Выходы селекторов через усилитель мощности, выпрямитель и фильтр связаны с выходным выводом, который через резистор связан с первым входом нуль-органа, второй вход которого подключен к опорному элементу, а выход- ко входу ключевого элемента, причем выход последнего связан через диод с первым входом нуль-органа и через резистор - с источником дополнительного питания и с выходом транзисторного усилителя, вход которого связан с широтно-импульсным модулятором 1.

Недостатком данного конвертора является то, что проверке на исправное состояние не подвергаются щиротно-импульсный модулятор и селекторы.

Целью настоящего изобретения является повышение функциональной надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном стабилизированном конверторе по авт. св. № 630719 селекторы снабжены четвертыми входами, которые подключены к выходу задающего генератора, а щиротно-импульсный модулятор связан с транзисторным усилителем через двувходовый вновь введенный логический элемент И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу вновь введенного логического элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами селекторов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Задающий генератор 1 через щиротноимпульсный модулятор 2 подключен к первым, а через делитель частоты 3 - ко вторым входам селекторов 4 и 5, выходы которых через усилитель мощности 6, выпрямитель 7 и фильтр 8 подключены к выходу

9конвертора.

Входы логического элемента ИЛИ-НЕ

10подсоединены к выходам селекторов, а выход - ко второму входу логического

элемента И-НЕ 11, первый вход которого

связан с широтно-импульсным модулятором, а выход - со входом транзисторного усилителя 12. Второй вход нуль-органа 13 подключен к источнику опорного напряжения, а выход - к третьим входам селекторов и ко входу транзисторного ключа 14, выход которого и выход транзисторного усилителя через резистор 15 подключены к источнику питающего напряжения +Е, а через диод 16 - к первому входу нульоргана, через резистор 17 подсоединенного к выходным выводам конвертора.

Устройство работает следующим образом.

При наличии на выходе 9 стабилизированного постоянного напряжения, величина которого не превышает величины опорного напряжения, нуль-орган 13 закрыт, на выходе его формируется логическая единица, которая открывает селекторы 4 и 5 и удерживает в открытом состоянии транзисторный ключ 14.

Импульсы задающего генератора 1 со скважностью, близкой к единице, преобразуются в прямоугольные импульсы, длительность которых определяется напряжением обратной связи, в модуляторе 2. Широтно-модулированные импульсы и импульсы с делителя частоты 3 поступают на входы селекторов 4 и 5, при этом открывается либо селектор 4, либо селектор 5, чем обеспечивается работа усилителя мощности 6 в двухтактном режиме.

При отсутствии неисправностей в широтно-импульсном модуляторе и селекторах на один вход логического элемента И-НЕ поступает сигнал с выхода широтно-импульсного модулятора, а на другой - через элемент ИЛИ-НЕ и селекторы - его инвертированный аналог. На выходе элемента И-НЕ формируется логическая единица, которая открывает транзисторный ключ 14; при этом низкий выходной потенциал запирает диод 16, и схема защиты фиксируется в исходном состоянии.

В случае превышения выходным напряжением допустимого уровня, определяемого величиной опорного напряжения, нульорган 13 открывается, логический нуль на его выходе запирает ключ 14, но срабатывания защиты не происходит, так как усилитель 12 находится в открытом состоянии.

Этим устраняется ложное срабатывание защиты при переходных процессах.

В случае неисправности широтно-импульсного модулятора 2 и вызванного этим превышения выходным напряжением допустимого уровня один вход логического элемента И-НЕ открывается логической единицей, снимаемой с щиротно-импульсного модулятора, а на другой - поступают короткие импульсы положительной полярности с логического элемента ИЛИ-НЕ. Выходные импульсы логического элемента И запирают транзисторный ключ 12, напряжение на его выходе увеличивается до +Е, диод 16 открывается и фиксирует потенциал на входе нуль-органа 13, величина которого определяется напряжением +Е и резисторами 15 и 17 и выбирается из условия удержания нуль-органа в открытом состоянии. Селекторы запираются, выходное напряжение конвертора обращается в нуль.

Следующее включение преобразователя возможно только после снятия первичного питания. Аналогично работает защита и при возникновении неисправности одного из селекторов.

Предлагаемая схема защиты от перена-пряжений выгодно отличает предлагаемый конвертор от прототипа, так как позволяет исключить ложное срабатывание защиты и гем самым повысить надежность работы устройства.

Формула изобретения

Стабилизированный конвертор по авт. св. № 630719, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности, его селекторы снабжены четвертыми входами, которые подключены к выходу задающего генератора, а широтно-импульсный модулятор связан с транзисторным усилителем через вновь введенный двувходовый логический элемент И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу вновь введенного логического элемента ИЛИ-НЕ, а его входы - к выходам селекторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 630719, Н 02М 3/24, 1978 (прототип).