Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1982 года по МПК H02M3/335 

t

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания.

стабилизированные преобразователи постоянного напряжения в постоянное, содержащие генератор тактовых импульсов, подключенный к входу широтно-импульоного мoдyJ1яtopa (ШИМ) и счетному триггеру, выходы которых подключены к входам двух логических элементов И, подключенных к управляющим переходам транзисторов усилителя мощности с выходным выпрямителем с фильтром, а также блок защиты от перенапряжений и перегрузок, выходом подключенным к третьим объединенным входам элементов .И СПД23 и 3.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь, содержащий генератор .тактовых импульсов, подключенный к входу счетного триггера и одному из

входов широтно-импульсного модулятора (ШИМ), другой вход которого через узел обратной связи подключен к выходу выпрямителя с фильтром, установленным на выходе усилителя мощности на силовых транзисторах, управляющие переходы которых подключены к выходам двух логических элементов И, при этом первые входы последних подключен

,jj ны к парафазным выходам счетного триг.. гера, вторые объединенные входы - к выходу ШИМа, а третьи объединенные входы - к выходу исполнительного элемента ИЛИ блока защиты, входы которо,5 го подключены к формирователям импульсов перегрузки и перенапряжения .

Недостатком известных устройств является невозмвжность их автоматического повторного включения, что снижает устойчивость и надежность электропитания.

Цель изобретения - повышение устойчивости и функциональной надежности. . 395 Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения в постоян ное, содержащем генератор тактовых импульсов, подключенный к входу счетнего триггера и к одному из входов ШИМ, другой вход которого через узел обратной связи подключен к выходу выпрямителя с фильтром, установленным на выходе усилителя мощности, управляющие входы которого подключены к выходам двух логических элементов И, при этом первые входы последних подключены к парафазным выходам счетного триггера, вторые объединенные вхо- is ды - к выходу ШИМа, а третьи объединенные входы - к выходу исполнительного элемента блока защиты, вход которого подключен к формирователям импульсов перегрузки и перенапряжения, в указанный блок защиты введены узлы повторного включения,и .логической задержки, при этом исполнительный элемент выполнен на логическом элементе ИЛИ-НЕ, выход которого образует выходной вывод блока защиты., подключенный к первым входам узлов повторного включения и логической задержки причем второй вход последнего подключен к первому входу узла повторного включения, второй вход которого по - ключен к выходам упомянутых формирова телей импульсов перегрузки и перенапряжения и первому входу логического элемента ИЛИ-НЕ, вторые и третьи входы которого подключены соответственно к выходу узла логической задержки и к выходу узла повторного включения. При этом узел повторного включёни выполнен на логическом элементе ИЛИ, первый вход которого образует второй вход узла, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу третьего логического элемента И, причем первый вход последнего образует первый вход узла и через первую интегрирующую цепочку и диод подключен к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход третьего элемента И подключен к выходу элемента ИШ и образует выход узла. Кроме того, узел логической задерж ки выполнен на элементе ИЛИ-НЕ, первый вход которого образует первый вход узла, а второй - его второй вхо а выход через вторую интегрирующую цепочку подключен к входу логического элемента ИЛИ-НЕ. 0 Формирователь импульса перенапряжения выполнен в виде последовательной цепочки из первого .резистора, стастабилитрона и второго резистора, зашунтированного конденсатором, подключенной к выходным выводам преобразователя, причем точка соединения стабилитрона и второго резистора образует выход формирования. На чертеже показана структурная схема устройства.Преобразователь содержит генератор 1 тактовых .импульсов, подключенный к входу счетного триггера 2 и входу ШИМа 3, второй вход которого через узел 4 обратной связи подключен к выходу выпрямителя с фильтром 5, установленного на выходе усилителя 6 мощности, управляющие входы которого подключены к выходам двух логических элементов И 7 и Ь, первые входы, которых подключены к выходам счетного триггера, вторые объединенные входы - к выходу ШИМа, а третьи объединенные входы - к выходу исполнительного элемента ИЛИ-НЕ 9 блока 10 .защиты, первый .вход элемента ИЛИ-НЕ подключен к формирователю 11 импульса перегрузки и выходу формирователя 12 импульса перенапряжения, состоящего из последовательной цепочки из резистора 13, стабилитрона 1 и резистора 15. зашунтированного конденсатором 16, точка соединения стабилитрона и второго резистора образует выход формирователя. Второй вход элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу узла 17 повторного включения, образованного выходом логического элемента ИЛИ 18, выход которого подключен ко второму входу третьего логического элемента И и второму входу третьего логического элемента ИЛИ, а первый вход третьего логического элемента И 19 .через интегрирующую RC-цепочку третий резистор 20 - коАденсатор 21 - четвертый резистор 22 - диод 23 подключен к первому входу узла повторного включения, выходу исполнительного элемента и первому входу логического элемента ИЛИ-НЕ 2k узла 25 логической задержки, второй вход которого подключен к первому выходу узла повторного включения, выход логического элемента ИЛИ-НЕ через вторую интегрирующую цепочку пятый резистор 26 - третий конденсатор 27 подключен к третьему входу элемента ИЛИ-НЕ 9. 59Преобразователь работает следующим образом. При подаме питающего напряжения на входах, логического элемента ИЛИНЕ 9 отсутствуют высокие потенциалы, На его выходе формируется логическая 1, которай дает разрешение на прохождение импульсов с парафазных выходов счетного триггера 2 .на первые входы элементов И 7 и 8 и с выхода ШИМа 3 на их вторые входы. Выходное переменное напряжение усилителя b мощности .преобразуется в постоянное выпрямителем с фильтром 5 и поступает через узел k обратной связи на вход ШИМа 3. За время, нормальной работы преобразователя происходит заря до уровня логической 1 конденсаTCJpa 21J влиянию которого на входы элементов И 7 и 8 препятствует диод 23. В случае превышения выходным напряжением допустимого уровня пробивается стабилитрон 14, при этом начинается заряд конденсатора 16. На входе логического sjieMeHTa ИЛИ-НЕ 9 с задержкой появляется высокий потенциал, формируя на его выходе логи ческий О. Элементы И 7 и 8 запира,ются. Одновременно с выхода формиров теля 12 сигнала перенапряжения высокий потенциал поступает на вход ло гического элемента ИЛИ 18. Так как н одном из входов логического элемент И 19 уже имеется логическая 1, то после срабатывания узла 10 защиты на выходе логического элемента ИЛИ 18 сохраняется высокий потенциал до тех пор, пока не разрядится до уровня ло гического О конденсатор 21. После разряда .конденсатора 21 интегрирующая цепочка пятый резистор 26 - 27 задерживает формирование на выходе логичес кого элемента ИЛИ-НЕ 2 логической 1. На входах логического элемента ИЛИ-НЕ 9 отсутствуют высокие потенциалы, а на его выходе омова появляется логическая 1. Если включение произойдет на неустр1анившееся перенапряжение, то вновь срабатывает блок 10 защиты, однако повторно конвертор не включается, так как конденсатор 21 не успевает к этому времени зарядиться до уровня логической 1, и на выходе логического элемента ИЛИНЕ успевает появиться высокий потенциал, фиксирующий схему защиты в запертом состоянии. Следующее включение конвертора возможно только после снятия питающего напряжения. Устройство аналогично работает при перегрузках и коротком замыкании. Предлагаемое изобретение позволяет повысить устойчивость и надежность в цепи нагрузки. Формула изобретения 1. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный к входу счетного триггера и к одному из входов широтно-импульсного модулятора, другой вход которого через узел обратной связи подключен к выходу выпрямителя с фильтром, установленным на выходе усилителя мощности, управлякйцие входы которого подключены к выходам двух логических элементов И, при этом первые входы последних под-г ключены к парафазным выходам счетного триггера,- вторые объединенные входы - к выходу широтно-импульсного модулятора, а третьи объединенные входы - к выходу исполнительного элемента блока защиты, вход которого подключен к формирователям импульсов перегрузки и перенапряжения,- отличающийся тем, что с целью повышения устойчивости и надежности , в указанный блок защиты введбны узлы повторного вклюмемия и логической задержки, при этом исполнительный элемент выполнен на логическом элементе ИЛИ-НЕ, выход которого образует выходной вывод блока защиты, подключенный к первым входам узлов повторного включения и логической задержки, причем второй, вход пос.ледHero подключен к первому входу узла повторного включения, второй вход которого подключен к выходам упомянутых (Ьорм11рователей импульсов перегрузки и перенапряжения и первому влоду логического элемента ИЛИ-НЕ, вторые и третьи входы которого подключены соответственно к выходу узла логической задержки и к выходу узла повторного включения. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что узел повторного включения выполнен на логическом элементе ИЛИ, первый вход которого образует второй вход узла, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу третьего логического элемента И, причем первый вход последнего

образует первый вход узла и через первую интегрирующую цепочку и диод подключен к выходу исполнительного элемента, а второй вход третьего элемента И подключен к выходу элемента ИЛИ и образует выход узла.

3. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что узел Логической задержки выполнен на элементе ИЛИ-НЕ, первый вход которого образует первый вход узла, а второйего второй вход, выход элемента ИЛИНЕ через вторую интегрирующую цепочку подключен к входу исполнительного элемента.

k. Преобразователь по п. 1, отличающийся .тем, что, с целью упрощения, формирователь импульса перенапряжения выполнен в виде последовательной цепочки из первого резистора, стабилитрона и второго резистора, зашунтированного конденсатором, подключенной к выходным выводам преобразователя, причем точка соединения стабилитрона и второго резистора образует выход формирователя .

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 610097, кл. Н 02 М 3/335, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 817696, кл. G 05 F 1/6, 1979.

3.Патент США № , кл. Н 02 М 3/335, .1979.

4. Авторское свидетельство СССР № 56812t. кл. Н 02 М 3/335, 1976.