Устройство для защиты преобразователя

1185484 ВНИИПИ Заказ 6384/52 Филиал ППП кПатеит, г. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты поеобразователей энергии постоянного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе,Целью изобретения является повышение КПД преобразователя за счет исключения датчиков тока из силовой цепи постоянного или переменного тока преобразователя.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство,Устройство для защиты преобразователя 1 состоит из системы управления, выполненной на фазосдвигающем блоке 2, подключенном к входу широтно-импульсного модулятора (ШИМ) 3, включающего двухтактные задающий 4 и ведомый 5 генераторы, выполненные по двухтактной схеме на транзисторах 6 - 9, с выходными трансформаторами 10 и 11, начала первичных обмоток 12 и 13 которых подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ 14, выход которого через диод 15 подключен к входу порогового элемента 16, зашунтированного параллельной КС-цепочкой 17, выход которого подключен к входу электронного ключа 18. Элемент ИЛИ-НЕ 14 выполнен в виде двух параллельно включенных транзисторов 19 и 20, базы которых образуют входы элемента 14, эмиттеры подключены к общей шине ШИМ 3, а коллекторы образуют выход элемента 14 и через резистор 21 подключены к плюсовой шине источника питания 22 ШИМ. Электронный ключ 18 выполнен на транзисторе 23, включенном между общей шиной ШИМ 3 и минусовой шиной источника питания 22, база которого через резистор 24 подключена к плюсовой шине источника питания 22 и через инвертирующий транзистор 25 - к выходу порогового элемента 16.Устройство работает следующим образом.Задающий генератор 4 ШИМ 3 формирует ведущую последовательность прямоугольных импульсов, а ведомый генератор 5 - ведомую последовательность прямоугольных импульсов, сдвинутую во времени относительно ведущей последовательности на угол фазового сдвига с помощью фазосдвигающего блока 2. Преобразователь 1, управляемый от выходных трансформаторов 10 к. 11, осуществляет преобразование постоянного напряжения с одновременной его стабилизацией за счет регулирования величины фазового сдвига пропорционально сигналу обратной связи, причем величина выходного напряжения увеличивается с уменьшением фазового сдвига (с возрастанием ширины управляющих импульсов на входе преобразователя 1) . Ширина управляющих импульсов определяется временем одновременного нахождения в насыщении транзистора 6 (7) задающего генератора 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 и транзистора 8 (9) ведомого генератора 5, а величина фазового сдвига - временем от момента включения транзистора 6 (7) до момента включения транзистора 8 (9), При нормальном функционировании преобразователя 1 питающее напряжение поступает на ШИМ 3 через электронный ключ 18, в котором транзистор 23 включен за счет базового тока смещения, протекающего через резистор 24. При этом выключены транзистор 25 и пороговый элемент 16, так как напряжение на параллельной КС-цепи 17 ниже порогового, Заряжается конденсатор РС-цепи 17 через резистор 21 и диод 15, если выключены оба транзистора 19 и 20 элемента ИЛИ-НЕ 14, При включении хотя бы одного из транзисторов 19 и 20 выключается диод 15, прекращается заряд конденсатора КС-цепи 17, так как ток резистора 21 протекает по включенному транзистору 19 и 20, В связи с тем, что процессы переключения транзисторов 19 и 20 синхронизируются транзисторами 6 и 8, причем при включении транзистора 6 (8) выключается транзистор 19 (20), при выключении транзистора 6 (8) включается транзистор 19 (20), то величина среднего напряжения на конденсаторе КС- цепи 17, который разряжается только через резистор этой же цепи, пропорциональна ширине управляющих импульсов, поступающих с ШИМ 3 на преобразователь 1. При изменении питающего напряжения фазосдвигающее устройство 2 регулирует ширину управляющих импульсов таким образом, что выходное напряжение преобразователя 1 остается постоянным, а вместе с иим сохраняет свое постоянство и напряжение на КС- цепи 17. В то же время напряжение на КС-цепи7 изменяется пропорционально току нагрузки преобразователя 1, у которого выходное напряжение из-за наличия внутреннего сопротивления зависит от тока нагрузки. Причем с увеличением тока нагрузки выходное напряжение уменьшается, поэтому фазосдвигающее устройство 2 увеличивает ширину управляющих импульсов, поддерживая постоянной величину выходного напряжения. В то же время напряжение на КС- цепи 17 возрастает. При возникновении токовых перегрузок напряжение на КС-цепи 17 достигнет предельно допустимой величины, включается пороговый элемент 16 (пробьется стабилитрон), откроется транзистор 25 элект-. ронного ключа 18 и зашунтирует управляющий переход транзистора 23, снимающего напряжение питающее с ШИМ 3 и отключающее преобразователь 1. Выключение транзистора 25 и порогового элемента 16 не происходит, так как транзисторы 19 и 20 выключаются, а конденсатор КС-цепи 17 заряжается до величинь 1 питающего напряжения,Тираж 619 ПодписноеУжгород, уд. Проектная, 4