Устройство для управления преобразователем напряжения

. Я 01112525 31 юц Н 02 Р 13/16; Н 02 Н 7/12 вОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТ)Ф(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(54) (5) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св.1032591, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены шунт, компаратор и реле, причем первый вход компаратора соединен с шунтом, включенным последовательно в выходную цепь стабилизатора тока, второй вход подключен к источнику опорного напряжения, а выход через реле подключен к выходу широтно-импульсного модулятора./Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам управления преобразователями, которые могут быть использованы в качестве вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры..По основному авт. св.1032591 известно устройство для управления преобразователем напряжения, содержащее задающий генератор, соединенный с входом триггера, усилитель мощности импульсов управления, управляющие входы которого соединены с выходами двухвходовых элементов И-НЕ, первые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выхода м триггера, вторые входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, датчик тока инвертора, стабилизатор тока, управляющий вход которого соединен с выходом датчика тока, а усилитель мощности выполнен в виде двух диодов, трех управляемых ключей и двух трансформаторов управления с первичными и размагничивающими обмотками, каждая из которых соединена последовательно с первичной обмоткой другого трансформа. тора, при этом концы размагничивающих обмоток объединены и подключены к положительному зажиму стабилизатора тока, .а концы первичных обмоток через первый и второй управляемые ключи объединены и подключены к отрицательному зажиму стабилизатора тока, к которому через третий управляемый ключ подключены катоды диодов, аноды которых соединены с общими точками соединения размагничивающих и первичных обмоток разноименных трансформаторов управления, причем управляю. щий вход третьего ключа подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, а управляющие входф первого и второго ключей предназначены для подключения к выходу соответствующих элементов И-НЕ 1. Недостатками этого устройства являются отсутствие защиты от понижения тока в стабилизаторе тока и как следствие недостаточная надежность преобразователя.Как известно, для нормальной работы транзисторов в ключевом режиме необходимо, чтобы выполнялось условие1 бв к/Угде 1, - ток базо-эмиттерного переходатранзистора;1 - ток коллектора;Р - коэффициент передачи транзистора по току.Однако наличие на входе преобразователя фильтра, обладающего большой постоянной времени по сравнению с фильтром стабилизатора тока, приводит к нарушению этого условия при выключении преобразователя или кратковременном провале напряжения в питающей сети, так как ток стаби. лизатора тока, поступающий через усили 12525 тель мощности к базо-эмнттерным переходам силовых транзисторов, существенно уменьшается, в то время как ток через силовые транзисторы некоторое время продолжает протекать почти неизменным. Таким образом, силовые транзисторы переходят из ключевого режима работы в режим усилия и в результате чего возможен их выход нз строя.Цель изобретения - повышение надежности преобразователя.Поставленная цель достигается тем. что в устройство для управления преобразователем напряжения, содержащее задающий генератор, соединенный с входом триггера, усилитель мощности импульсов управления, управляющие входы которого соединены с выходами двухвходовых элементов И-НЕ, первые входы которых подключены соответственно к прямому н инверс 5 О 15 литель 4 мощности импульсов управления, подключенный к выходам стабилизатора 5 тока, управляющий вход которого соеднному выходам триггера, вторые входы объе динены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, датчик тока инвертора, стабилизатор тока, управляющий вход которого соединен с выходом датчика тока, а усилитель мощности выполнен в виде двух диодов, трех управляемых ключей и двух тра нсформаторов управления с первичными и размагничивающимн обмотками, каждая из которых соединена последовательно с первичной обмоткой другого трансформатора, при этом концы размагничивающих обмоток объединены и подключены к положительному зажиму стабилизатора тока, а концы первичных обмоток через первый и второй управляемые ключи объединены и подключены к отрицательному зажиму стабилизатора тока, к которому через третий управ.ляемый ключ подключены катоды диодов, аноды которых соединены с общими точками соединения размагничивающих и первичных обмоток разноименных трансформаторов управления, причем управляющий 40 Вход третье о ключа подключен к выходуширотно-импульсного модулятора, а управляющие входы первого и второго ключей предназначены для подключения к выходу соответствующих элементов И-НЕ, введены 4 шунт, компаратор и реле, причем первыйвход компаратора соединен с шунтом, включенным последовательно в выходную цепь стабилизатора тока, второй вход подключен к источнику опорного напряжения, а выход через реле подключен к выходу ши ротно-импульсного модулятора.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство для управления преобразователем напряжения содержит выпрямитель, 1 инвертор 2 и выходной выпрямитель 3, соединенные последовательно, уси112525 Составитель В. Широков Редактор С. Саеико Техред И. Верес Корректор А. Тяско Заказ 6073/42 Тираж 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4нен с датчиком тока инвертора 2, задающий генератор б, подключенный к входу триггера 7 два двухвходовых элемента И-НЕ 8 и 9, первые входы которых соответственно соединены с прямым и инверсным выходами триггера 7, вторые входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора 10, первому входу усилителя 4 мощности и выходу реле 1 1, а выходы. соответственно соединены с вторым и третьим входами усилителя 4 мощности шунт 12, включенный в выходной цепи стабилизатора 5 тока и соединенный с входами компаратора 13, один из которых подключен к источнику опорного напряжения, а выход компаратора 13 подключен к входу реле 1.Устройство работает следующим образом.Переменное входное напряжение после выпрямления выпряМителемпоступает на Вход согласующего инвертора 2, с выхода которого после выпрямления выпрямителем 3 поступает в нагрузку. Величина тока управления транзисторными ключами инвертора 2 задается стабилизатором 5 тока пропорционально току нагрузки инвертора 2. Импульсами с задающего генератора 6 переключается триггер 7, импульсы с которого поступают на первые входы элементов И-НЕ 8 и 9, управляющие усилителем 4 мощности. Величина выходного напряжения преобразователя регулируется за счет изменения длительности импульсов управления, поступающих с выхода широтно-импульсного модулятора 10 на объединенные вторые входы элементов И-НЕ 8 и 9 и один из управляющих входов усилителя 4 мощности. Источником питания усилителя 4 мощности является стабилизатор 5 тока, определяющий амплитуду тока в цепи управления силовых транзисторных ключей инвертора 2, Контроль за величиной тока управленияосуществляется с помощью шунта 12, включенного последовательно в цепь усилителя 4 мощности. При токах управления, создающих падение напряжения на шунте 12 ьУЦ омпаратор 10 13 выходным напряжением держит реле1 в разомкнутом состоянии. В аварийных режимах при уменьшении тока управления ниже минимально допустимой величины, когда,ДИаарапряжение на выходе компаратора 13 меняет свою полярность и включает тем самым реле 11, которое блокирует выходные импульсы широтно-импульсного модулятора 10, и транзисторные ключи ин.вертора 2 надежно запираются.Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет контроль за минимально допустимой величиной тока управления силовыми транзисторными ключами, что позволяет исключить выход из строя силовых транзисторных ключей иэ-за перехода из режима насыщения в активную об.ласть путем воздействия на элементы схе.мы управления, переводящие их в закрытое состояние. Кроме того, повышается надежность 30работы преобразователя в динамических режимах, связанных с просадками напряжения питающей сети или ее аварийными аномалиями, а также при выходе из строя стабилизатора тока, питающего цепи управления.