Преобразователь постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вчастности, для управления вторичнымиисточниками электропитания и преобразователями напряжения и тока. 5Цель изобретения - повышение надежности преобразователя путем повышения быстродействия защиты от перегрузок по току.На чертеже представлена Функциональная схема преобразователя,Схема содержит источник 1 питания,силовой коммутатор 2, выходной ЬСФильтр 3, нагрузку 4, датчик 5 тока,генератор 6 тактовых импульсов, пер)5вый формирователь 7 коротких импульсов, счетчик 8 импульсов, второйФормирователь 9 коротких импульсов,элемент И 10 на два входа, первыйэлемент ИЛИ 11 на два входа, одновиб-,ратор 12, первый ВЯ-триггер 13, усилитель 14 мощности, второй ВБ-триггер 15, генератор 16 пилообразногонапряжения, источник 17 напряжениязадания, компаратор 18, второй элемент ИЛИ 19 на два входа, элементЗАПРЕТ 20, источник 21 опорного напряжения, пороговый элемент 22,Выход генератора 6 подключен квходу формирователя 7 и к входусчетчика 8, выход формирователя 7 подключен к второму входу элемента И 10и к входу генератора )6, выход счетчика 8 подключен к входу формирователя9, выход которого подключен к Б-входу ВБ-триггера 13 и первому входуэлемента ИЛИ 11, выход ВЯ-триггера 13подключен к первому входу элементаИ 10, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 11, выходэлемента ИЛИ 11, через одновибратор12 подключен к Б-входу ВБ-триггера15 и инверсному входу схемы ЗАПРЕТ 20,выход которой подключен к В-входу45ВЯ-триггера 15, выход ВБ-триггера 15через усилитель 14 мощности подключен к управляющему входу коммутатора2, выход генератора 16 - к первомувходу компаратора 18, к второму вхо 50ду которого подключен выход источника17 напряжения задания, выход компаратора 18 подключен к второму входуэлемента ИЛИ 19, выход источника питания 1 - к входу коммутатора 2 и квходу датчика 5, выход которого под 55ключен к первому входу пороговогоэлемента 22, к второму входу которогоподключен источник 21, выход порогового элемента 22 подключен к В-входуВЯ-триггера 13 и первому входу элемента ИЛИ 19, выход которого подключен к прямому входу элемента ЗАПРЕТ,выход коммутатора 2 через фильтр 3подключен к нагрузке 4,Устройство работает следующим образом.Генератор 6 формирует тактовые импульсы, определяющие период Т широтноимпульсной модуляции коммутатора 2.Счетчик 8 использован в качестве делителя частоты и при поступлении на его вход и импульсов от генератора 6 на его выходе появляется "1", при поступлении следующих и импульсов "0". Формирователи 7 и 9 по передним фронтам поступающих на них импульсов формируют короткие импульсы с периодом следования Т на выходе формирователя 7 и периодом 2 пТ - на выходе Формирователя 9. Первый импульс, поступивший на 8-вход ВБ-триггера 13, перебрасывает его в единичное состояние, происходит разрешение прохождения импульсов с формирователя 7 через элемент И 1 О и далее через элемент ИЛИ 11 на вход одновибратора 12, При одновременном поступлении импульсов от Формирователей 7 и 9 на вход одновибратора 12 они просто дублируют друг друга, Одновибратор 12 по заднему фронту поступившего на его вход импульса Формирует импульс определеннойдлительности,необходимой для окончания переходных процессов в демпфирующих ВЯ-цепях силовых транзисторных ключей (на чертеже не показаны). Импульс с выхода одновибратора 12 поступает на Б-вход ВБ-триггера 15, перебрасывая его в единичное состояние,и на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 20, запрещая на время его длительности прохождение импульсов с выхода элемента 19 на Б-вход ВБ-триггера )5.Импульсы формирователя 7 поступают на вход генератора 16 пилообразного напряжения, выходное напряжение которого сравнивается с напряжением источника 17 в компараторе 18, который в момент их равенства вырабатывает импульс. Импульс с компаратора 18, проходя через элементы 19 и 20 перебрасывает ВЯ-триггер 15 в нулевое состояние. Таким образом на выходе ВБ-триггера )5 формируются импульсы, ширина которых пропорциональна нап1314423 Составитель О.МещеряковаТехред М. Ходанич Корректор А.Тяско Редактор М.Товтин Заказ 2217/54 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 ряжению на выходе источника 17. Импульсы с ВБ-триггера 15 через усилитель 14 поступают на вход коммутатора 2, а их ширина пропорциональнанапряжению на нагрузке. 5 При наличии перегрузки, когда напряжение на датчике 5 достигает значения опорного напряжения источника 21, на выходе порогового элемента 10 22 появляется импульс, который перебрасывает ВБ-триггеры 13 и 15 в нуле.- вое состояние. Силовые тринзисторы при этом закрываются и происходит запрещение прохождения импульсов с 15 формирователя 7 на одновибратор 12. При этом напряжение на нагрузке 4 становится равным нулю и ток спадает к нулю. Однако на одновибратор 12 через элемент 11 могут поступать им пульсы с формирователя 9. Первый импульс после появления перегрузки поступает через время С, которое определяется выражением Т( С2 пТ, и если перегрузка не исчезла, то последующие включения коммутатора будут производиться через время С = 2 пТ на время, определяемое одновибратором 12. Среднее значение напряжения на нагрузке при этом невелико и ток не достигает критических значений. После снятия перегрузки преобразователь возобновляет работу с периодом Т,Формула изобретения 35 Преобразователь постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току, содержащий включенные последовательно в силовую шину силовой коммута 40 тор и ЬС-фильтр, и систему управления и защиты, включающую в себя датчик тока, включенный на входе силового коммутатора, пороговый элемент, к одному входу которого подключен выход45 источника опорного напряжения, а к другому - выход датчика тока, а тл и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью повышения надежности преобразователя путем повышения быстродействия защиты от перегрузок по току,система управления и защиты снабженагенератором тактовых импульсов, счетчиком импульсов, двумя формирователями коротких импульсов, двумя ВБ-триггерами, элементом И, двумя элементами ИЛИ, элементом ЗАПРЕТ, адновибратором, усилителем мощности, генератором пилообразного напряжения, компаратоуом и источником напряжения задания, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу первого формирователя коротких импульсови к входу счетчика импульсов, выходкоторого через второй формирователькоротких импульсов подключен к Б-входу первого ВБ-триггера, В-вход которого подключен к выходу пороговогоэлемента, а выход подключен к одномувходу элемента И, другой вход которого подключен к выходу первого формирователя коротких импульсов, подключенному к входу генератора пилообразногонапряжения, а выход элемента И черезпервый элемент ИЛИ подключен к входуадновибратора, выход которого подключен к Б-входу второго ВБ-триггера ик инверсному входу элемента ЗАПРЕТ,выход генератора пилообразного напряжения подключен к первому входу компаратора, к второму входу которогоподключен выход источника напряжениязадания, при этом выход компаратораподключен к первому входу второгоэлемента ИЛИ, второй вход которогоподключен к выходу порогового элемента, а выход - к прямому входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого подключенк В-входу второго ВБ-триггера, выходкоторого через усилитель мощностиподключен к управляющему входу силового коммутатора.