Устройство для управления стабилизированным тиристорным преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 H02H7/10 

Изобретение относится к преобразо.вательной технике и может быть ис- . Пользовано для управления и защиты тиристорного стабилизированного преобразователя в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления тиристорным стабилизированным преобразователем, сс)держащее источник питания, пороговый элемент и последовательно соединенные компаратор, задающий генератор и выходной формирователь импульсов управления тиристорами, причем входы порогового элемента и компаратора предназначены для подключения к выходу преобразователя Г ,

Недостатком устройства явл.яется .невысокая надежность в режиме короткого замыкания, когда выходное напряжение равно нулю и частота генератора равна частоте пуска, при этом развивается большой ток, а вся мощность рассеивается внутри устройства.

Цель изобретения - повышение надежности за.счет уменьшения тока через силовые элементы преобразователя и резкого снижения частоты инвертирования при увеличении нагрузки свыше

крйтичес кой величины при коротких замыканиях на выходе прёобраз.ователя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено форсирующей R С-цепочкой, включенной плюсовым выводом источника питания и вторым входом компаратора, к которому подключен.также выход порогового элемента, причем выход задающего генератора связан с цепью питания компаратора,

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - принципиальные .схемы компаратора, задающего генератора и порогового элемента.

Устройство для управления стабилизированным преобразователем, вк.шочающим в себя входйЬй выпряг тель 1 с фильтром, промежуточное звено пере- . |менного тока в виде последовательнбго тиристорного инвертора 2 и выходной выпрямитель 3 с фильтром, содержит компаратор 4, выход которого через задаюпщй генератор 5 и выходной формирователь.6 импульсов соединен с управляющими электродами тирис1;оров инвертора 2, пороговый элемент 7, вход которого вместе с первым входом компаратора 4 подключен к выходу выпрямителя 3, а выход подключен к второму входу компаратора 4, к которому подключена также форсирующая КС-цепь Б, вторым своим концом подсоединенная к плюсовому выводу источника 9 питания Компаратор 4 представляет собой усилитель, выполненный на транзисторе 10 (фиг. 2), цепь питания коллектора которого подключена к выходу генератора 5, а база образует входы компаратора через развязывающие диоды 11 и 12, подключенные к делителю 13 и диоду 14 , Задающий генератор . 5 на oneрационном усилителе 15 и времяэадающей RC-цегш 16 представляет собоймульти вибратор, в цепь обратной связи кото рого, введен транзистор 17, база кото рого образует вход генератора 5. Пороговый элемент 7 выполнен на транзисторе 18, коллектор которого через параллельную RC-цепочку 19, за ряжаемую от источника,9 питания чере резистор 20 и диод 14 подключен к BX ду компаратора 4, к которому подключена также форсирующая КС-цепочка 8, а база с подключенной к ней КС-цепочкой 21 образует вход элемента 7. Устройство работает следующим образом. При включении входного выпрямителя 1 с, фильтром выходное напряжение выпрямителя 3 равно нулю и пороговый элемент 7 и форсирующая ЛС-цепь 8 вырабатывают такой сигнал, пода- ваемый на второй вход компаратора 4, который соответствует как бы резко возросшему выходному н апряжению выпрямителя 3. Компаратор 4, реагируя на появление на его втором входе бол шого напряжения , подает на вход гене ратора 5 такой сигнал, при котором генератор вырабатывает минимально во можную частоту, на которой выходной формирователь 6 импульсов устойчиво запускает тиристорный инвертор 2. По мере возрастания выходного напряжения выпрямителя 3 пороговый элемент изменяет выходной сигнал таким образом, что компаратор 4 выводит задающий генератор 5 на номинальный режим работы, обеспечивающий стабилизацию выходного напряжения выпрямителя. При номинальномзначении напряжения, подаваемого на вход порогового элемента 7, транзистор 18 открыт, а диод 14 закрыт положительным напря . жетием, подаваемым на него с делитетя 13, к омпаратора 4, и пороговое устройство на компаратор 4 и, следовательно, на задающий генератор 5 не оказывает влияния, и он работает в своем обычном режиме. По достижению выходным напряжением заданного уровня пороговый элемент 7 запирается, переходит в режим отсечки, и сигнал управления на второй вход ком паратора 4 не подается. Далее воз действие компаратора 4 на задающий генератор 5 осуществляется за счет влияния выходного напряжения выпрямителя, подаваемого на первый вход компаратора. При этом, поскольку регулирование осуществляется по среднему значению выходного напряхсения за счет изменения частоты инвертирования, увеличении входного напряжения или уменьшении нагрузки частота генератора 5 уменьшается и наоборот, при уменьшении входного напряжения и увеличении нагрузки частота генератора 5 возрастает таким образом, чтобы средняя величина выходного напряжения выпрямителя 3 оставалась в заданных пределах с определенной степенью точности. При коротком замыкании на выходе выпрямителя 3 напряжение на входе порогового элемента 7, т.е. напряжение на базе транзистора 18, становится равным нулю, и он закрывается. Напряжение на коллекторе транзистора 18 повышается до величины большей, чем напряжение на базе транзистора 10 в Номинальном режиме, и через форсирующую цепочку 19 и через доид 14 подается на усилитель, выполненный на транзисторе 10 компаратора 4, который воздействует на генератор 5 таким образом, что последний резко снижает частоту следования импульсов, так как на входе компаратора 4 резко возрастает напряжение, имитирующее при коротком замыкании рост вцходногр напряжения.i Так как между коллектором и базой транзистора 17 генератора 5 возросло отрицательное напряжение, то транзистор 17 закрывается, уменьшается положительная обратная связь, и генератор 5 переходит в триггерный режим; нижняя граница изменения частоты- такого мультивибратора практически не огр §йичена. В результате этого тиристорный инвертор 2, вырабатывает, как и генератор 5 пачки импульсов. После того, как конденсатор RC-цепи 19 заряжается, на базе транзистора 10 компаратора 4 появляется напряжение, равное напряжению при номинальном режиме или близкое к нему, на генератор 5 подается меньшее напряжение, его транзистор 17 приоткрывается, увеличивая положительную обратную связь, и генератор 5 начинает работать. Но поскольку на входе порогового элемента 7 продолжает оставаться короткое замыкание, генератор 5 вновь запрется компаратором 4 и т.д..Время между запусками и запираниями генератора 5 зависит от величины конденсатора КС.-цепи 19, зарядного 20 и разрядного RС-цепи 19 резисторов порогового элемента 7. До тех пор, пока на выходе выпря мителя 3 короткое замыкание, порого вый элемент 7 и весь стабилизирован ный преобразователь работают в три герном режиме. После устранения короткого замыкания стабилизированный преобразователь переходит в реж номинальной нагрузки. при включении стабилизированного преобразователя на короткозамкнутую нагрузку он сразу переходит в триг-г герный режим, а при устранении короткого замыкания Ьереходит в обычный режим стабилизации. RС-цепь 8 устройства обеспечивает мягкий (на пониженной частоте) пуск инвертора, КС-цепь. 21 .обеспечивает пуск инвертора 2 после снятия короткого замыкания, а осуществление питания компаратора с выхода задающего генератора позволяет дополнительно изменять коэффициент положительной чэбратной связи, что в свою очередь позволяет в широких пределах изменять частоту задающего генератора. Таким образом, предлагаемое устройство для управления тиристорным стабилизированным преобразователем позволяет повысить надежность тиристорного стабилизированного преобразователя в целом, умень

о ить его вес и габариты, устойчиость его работы в режимах короткоо замыкания и близких к нему. Форглула изобретения Устройство для управления стабиизированным тиристорньлм преобразователем, содержащее источник питания, пороговый элемент и последовательно соединенные компаратор, задающий генератор и выходной формирователь импульсов управления тиристораг ш, причем входы порогового элемента и компаратора предназначены для подключения к выходу преобразователя, отличающееся тем, что, с. целью повЕлаения надежности в режиме короткого замыкания на выходе преобразователя, оно снабжено форсирующей RC-цепочкой, включенной между плюсовым выводом источника питания и вторым входом компаратора, к которому подключен также выход порогового элемента, причем выход задающего генератора связан с цепью питания компаратора. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 678607, кл. Н 02 Н 7/10. 1978.