Устройство для управления транзисторным преобразователем с защитой от перегрузки Советский патент 1983 года по МПК H02H7/12 H02P13/16 

99 элементах, так как в кюмент переклочения все транзисторы преобразователя некоторое время закрыты. Появление перенапряжений снижает надежность преобразователя. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия преоб разователя. Цель достигается тем, что устройство снабжено расширителем импульсов, элементом задержки, элементом ИЛИ, усилителем обратной связи с выходным трансформатором, диодами, причем расширитель импульсов входом подключен к входу генератора импульхов, а выходом - к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, элемент задержки подключен между третьимВХОДОМ элемента ИЛИ-НЕ, и выходом генератора импульсов, элемент ИЛИ первым входом подключен к выходу генератора импульсов, вторым входом - к выходу первого порогового элемента, а выходом - к входу усилителя обратной связи с выходным трансформатором, вторичные обмотки котррого через диоды предназначены для подключения параллельно переходу базаколлектор силовых транзисторов преобразователя, выход элемента ИЛИ-НЕ под ключен к входам формирователей триг гера. Н а фиг. 1 представлена блок-схема управления транзисторустройства.для ным преобразователем с защитой от перегрузки; на фиг. 2 - диаграммы напряжений. Устройство содержит генератор 1 импульсов, соединенные последовательно триггер 2, формирователь 3 импульсов , усилитель мощности с выходным трансформатором 5, вторичные обмотки 6-9 которого соединены с обмотками 10-13 трансформатора 1 формирователя 15 блокирующих импульсов и подключены параллельно переходу эмиттер-база транзисторов 16-19 преобразователя. Датчик тока преобразователя 20 соединен с первым входом сумма.тора 21 и через первый пороговый элемент 22 и элемент ИЛИ-НЕ 23 со входами формирователей 3 и 15 и триггером 2. Датчик 2k тока нагрузки соединен с вторым входом сумматора 21, выход которого через второй пороговый элемент 25 подключен к входу генератора 1 импульсов. Выход генератора 1 соединен с элементом 2б задержки и элементом ИЛИ 27, второй вход которого соединен с первым пороговым эле0ментом 22, а выход подключен к усилителю 28 обратной связи с выходным трансформатором 29. Вторичные обмотки 30-33 трансформатора 29 через диоды соединены с база-коллекторными переходами силовых транзисторов 16-19 преобразователя. Расширитель 38 импульсов включен между выходом второго порогового элемента 25 и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 23. Третий вход элемента ИЛИ-НЕ 23 соединен с выходом 26 элемента задержки. На фиг. 1 представлены диаграммы напряжений , где показано напряжение 39 генератора 1 импульсов, выходное напряжение 40 усилителя 28 обратной связи, напряжение kl на выходе элемента 26 задержки; напряжение 2 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 23; выходное напряжение 3 усилителя i мощности; выходное напряжение kk формирователя 15 блокирующих-импульсов;, напряжение 5 на выходе порогового элемеита 25; выходное напряжение 6 расширителя 38; выходное напряжение 7 преобразователя; напряжение на выходе 48 порогового элемента 22; момент времени tx, появления режима одностороннего насыщения трансформатора преобразователя; момент времени t срабатывания порогового элемента 22 при возрастании тока нагрузки выше допустимого. . Устройство для управления транзисторным преобразователем с защитой от перегрузки работает следующим образом. Импульснре напряжение 39 генератора 1 импульсов поступает на вход элемента 26 задержки, а также через элемент ИЛИ 27 на вход усилителя 28 обратной связи. Его выходное напряжение 40 с помощью вторичных обмоток 30-33 через диоды прикладывается к база-коллекторным переходам транзисторов 16-19 и выводит транзисторы, находящиеся в открытом состоянии, из области насыщения. Элемент 2б задержки осуществляет задержку импульсов 39 и формирует на выходе VIMпульсное напряжение 41, которое инвертируется элементом ИЛИ-НЕ 23 в напряжение 42 и поступает на управление триггером 2, формирователем 3 импульсов и формирователем 15 блокирующих импульсов.Триггер 2 и формирователь 3 импульсов производят управление усилителем 4 мощности с трансформатором 5. Напряжение 3 прямоугольной формы с нулевыми паузами вторичных обмоток 6-9 трансформатора 5 в противотакте поступает на управление силовыми транзисторами 16-19 преобразователя, Выходное напряжение t вторичных о5 моток 10-г13 трансформатора ik формирователя 15 блокирующих импульсов в запирающей полярности поступает в моменты пауз напряжения управления к управляющим электродам транзисторов 16-19. Транзисторы, проводившие в этом полупериоде ток и выведенные на границу насыщения, форсированно закрываются под действием импульса на пряжения kk. Время выключения транзисторов уменьшается и не зависит от тока нагрузки преобразователя. В сле дующий полупериод процесс переключения происходит аналогично. Сигналы с датчика тока преобразователя 20 и с датчика 2 тока нагруз ки поступают на входы сумматора 21, выходное напряжение которого пропорционально току намагничивания и KOHT ролируется пороговым элементом 25. При появлении режима одностороннего насыщения трансформатора преобразова теля на выходе порогового элемента 2 появляется импульс напряжения kS (момент времени t ) , который воздей ствует на генератор 1 импульсов и расширитель 38 импульсов. Выходное н пряжение 6 расширителя 38 через вто рой вход элемента 23 воздействует на формирователь 15 блокирующих импульсов, формирователь 3 импульсов и. три гер 2. А напряжение 39 генератора им пульсов через элемент ИЛИ 27 воздействует на усилитель обратной связи. В это время одновременно появляются импульсные напряжения k и 0 во вто ричных обмотках трансформаторов 1А и 29 и происходит переключение транзис торов преобразователя. Длительность полупериода напряжения, прикладываемого к первичной обмотке трансформатора, уменьшается. Выходное напряжение kj преобразователя показано на фиг. 2.. При возрастании тока нагрузки выше допустимого, сигнал с датчика тока преобразователя 20 достигает уровня срабатывания порогового элемента 22 (момент времени t напряженйе k8 ), который, сработав через логические элементы 23 и 27 и посред ством формирователя 3 импульсов снимает управление с усилителя мощнос90 ти 4 и с транзисторов преобразователя. Одновременно срабйтывают формирователь блокирующих импульсов и усилитель обратной связи, форсируя запирание силовых транзисторов преобразователя. Таким образом, введение в устройство расширителя импульсов, элемента задержки, элемента ИЛ1 и усилителя обратной связи с трансформатором позволяет ускорить процесс переключения силоках транзисторов и тем самым повысить быстродействие и частоты преоб разователя. Это также позволяет поалсить надежность преобразователя, так как время выключения силовых транзисторов при использовании данного уст-; ройства не зависит от тока нагрузки, что снимает проблему перенапряжений при излишней длительности блокируЮ14ИХ импульсов. Формула изобретения Устройство для управления транзисторным преобразов-ателем с защитой, от перегрузки, содержащее генератор импульсов, соединенные последовательно триггер, формирователь импульсов, усилитель мощности с выходным трансформатором, вторичные обмотки которого соединены последовательно с вторичными обмотками трансформатора формирователя блокирующих импульсов и предназначены для подключения параллельно переходу эмиттер-база силовых транзисторов преобразователя, датчик тока преобразователя, соединенный с первым входом сумматора и через первый пороговый элемент г с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, датчик тока нагрузки, подключенный к второму входу сумматора, выход которого через второй пороговый элемент подключен к входу генератора импульсов, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, оно снабжено расширителем импульсов, элементом задержки, элементом |1ЛИ, усилителем обратной связи с выходным трансформатором, диодами, причем расширитель импульсов входом подключен к входу генератора импульсов, а выходом - к второму входу элемента ИЛИНЕ, элемент задержки подключен между третьим входом элемента ИЛИ-НЕ и выходом генератора импульсов, элемент ИЛИ первым входом подключен к выходу

генератора импульсов, вторым входом к выходу первого порогового элемента, а выходом - к входу усилителя обратной связи с выходным трансформатором) ВТО- ричные обмотки которого через диоды 5 предназначены для подключения параллельно переходу база-коллектор силовых транзисторов преобразователя, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к входам формирователей и триггера. ю

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1, Современные задачи преобразовательной техники. Сб. Ч. Ц, Киев, 1975, с. 315-325, рис. 1.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2961960/24-07, кл. Н 02 М 1/18, 1981.