Устройство для защиты транзисторного преобразователя постоянного напряжения от перегрузок

(505 Н 02 Н 7/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Винницкий завод радиотехнической аппаратуры и Винницкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР (Ф 1089731, кл, Н 02 М 3/335, 1978.Векслер Г.С., Пилинский В.В. Электро- питающие устройства электроакустической и кинотехнической аппаратуры. Вища школа, 1986, с. 306, рис,8.9. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников вторичного электропитания.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для защиты транзисторного преобразователя постоянного напряжения от перегрузок.На фиг.1 изображена схема транзисторного преобразователя постоянного напряжения с устройством для защиты от перегрузок; на фиг,2 - векторная диаграмма, поясняющая работу устройства,Устройство для защиты транзисторного преобразователя от перегрузок (фиг.1) содержит включенный последовательно в силовую цепь преобразователя 1 датчик тока 2, трансформатор гальванической развязки 3, вторичные обмотки 4 и 5 трансформатора 3, соединенные с нагрузочными резисторами 6 и 7 через выпрямительные диоды 8 и 9 соответственно. Между катодом диода 8 и,50 1720123 А 1 Щ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНЗИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОТ П:РЕГРУЗОК (57) Изобретение относится к электротехнике, Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для защиты транзисторного преобразователя постоянного напряжения. В предложенном устройстве формирование сигнала перегрузки осуществляется компенсационным выделителем постоянной составляющей импульсного тока, образованным полуобмотками 4, 5 трансформатора 3 и элементами 6-12, обладающим и повышенным быстродействием, что способствует повышению быстродействия устройства, 2 ил,анодом диода 9 включена цепочка из последовательно соединенных резистора 10, конденсатора 11, резистора 12, причем точка соединения резистора 10 и конденсатора 11 присоединена ко входу дифференциального усилителя 13. На другой вход усилителя 13 подается опорное напряжение, а выход соединен с управляющим входом узла управления 14 преобразователя 1. Выход преобразователя 1 подключен к нагрузке15.Устройство для защиты транзисторногопреобразователя от перегрузок работаетследующим образом,При отсутствии перегрузок по току вцепи нагрузки длительность импульсов управления силовым транзистором преобразователя постоянного напряжения определяется только узлом управления 14 (фиг.1). Выходное напряжение дифференциального усилителя 13 не оказывает влияниена работу узла управления 14, В случае возникновения перегрузки по току уровень напряженияя, пропорциональный постоянной состэвляющеЙ тОкэ силОВОГО транзистора, нз ВыхОде компенсэционнОГО Выделит 8 ля ПОстОяннОЙ состзвляющеЙ импульсноГО ТО- кэ силОВОГО транзистора, В состаВ которОГО Входят вторичные обмотки 4 и 5 трансформатора 3, Выпрямительные диоды 8 и 9, резисторы б, 7, 10, 12 и конденсатор 11 становится соизмеоимьгм с заданным значением напряжения сравнения нэ первом ВхОДВ усилителЯ 13. РззнОстный сиГнзл уси" ливэ 8 тся усилителем 13 и, ВОзДейстВУЯ нз узел управлениЯ 14, ОГрэничиВЭВТ Длительность импульсов управления силовым транзистором, препятствуя тем самым возрастанию тока, протекающему через его силовые электроды.В Основу рабОты кОмпенсаЦиОннОГО выделителя постоянной составляющей импульсного тока силового транзистора пОлОженО сл 8 Дующ 88. ВхоДным напряжением Выделйтеля является парафазное переменное напряжение с обмоток 4 и 5 трансформатора 3.Зто напряжение пропорционально импульсному току через силОВОЙ транзистор преобразователя и не содержит постоянной составляющей,Нз резистОрэх б и 7 ВыД 8 лЯетсЯ сиГнэл, который уже содержит постоянную составлвощую, причем резисторы б и 7 являются элементами измерительнОГО мОста переменного тока, Включающего В себя также резисторь 10, 12 и конденсатор 11, который Возбуждается этим же сигналом. По переменному току измерительный мост является сбалансированным, что достигается выполнением равенства йб х 812 = В 7 х В 10, ВыПОЛНВНИ 8 ЭТОГО РЭВЕНСТВЗ ДОСТИГЭЕТСЯ пОлнОе компенсэционн 08 подзвл 8 ние напряжения пульсаций В ВыхОднОм сиГнэле. Условием Выделения постоянной составляющей является рззбалзнсйровкэ йзмерй- ТВЛЬНОГО МОСТЭ ПО ПОСТОЯННому ТОКУ, ЧТО Достигается Включением КОнденсэторэ 11 последовательно с резистором 12. Входным напряжением усилителя сигнала рассогласования 13 является напряжение, снимаеМое С ДИЭГОНЭЛй ИЭМЕРИТВЛЬНОГО МОСТЭ,На фиГ,2 преДстэелена 88 ктОрнзЯ ДЙЭГ- рэммэ, поясняющая принцип работы кОмпенсационного выделителя постоянной составляющей импульсного тока силового транзистора преобразователя постоянного нзпряж 8 нйя, ИнДексы соОтветствуют ОбОзнэчениям эл 8 ментОВ нз фиГ,1.НэпрЯжение нз резистОрэх б и 7 созпэдает по фазе с напряжением на выходе трансформатора гальванической развязки 3, Под действием напряжения О 6 и От(Ов и ОТ - падение напряжения соответственно на резисторах 6 и 7) в цепи элементов 10, 11 5 и 12 протекает ток 1 о, опережающий пофазе это напряжение на угол р Напряжение на резисторе 10 (О 18) по фазе совпадает с током 110, а напряжение на конденсаторе 11 (О 11) отстает от тока 10 на 90, Вектор вход ного напряжения усилителя сигнала рассогласования Овых совпадает по фазе с проходящим через точки А, О, Б вектором О 11 и отстает от вектора входного напряжения компенсационного выделителя (направ ление, совпадающее с векторами Об и 07) наугол у 90, Зтим обьясняется более высокое быстродействие устройства защиты транзисторного преобразователя постоянного напряжения от перегрузок по срав нению с прототипом, где задержкапрохождения сигнала в канале защиты от перегрузок определяется фаэовым сдвигом между вектором напряжения на выходе трансформатора гальванической развязки и 25 вектором напряжения на входе усилителясигнала рассогласования, который равняется у =. 900, так как параллельно входу усилителя сигнала рассогласования включен конденсатор.30 Формула изобретенияУстройство для защиты транзисторногопреобразователя постоянного напряжения от перегрузок, снабженного блоком управления, содержащее датчик тока, предназна ченный для последовательного включения вцепь первичной обмотки выходного трансформатора преобразователя. и соединенный с первичной обмоткой трансформатора гальванической развязки, дифференциаль ный усилитель, один из входов которого соединен с источником опорного напряжения, а выход предназначен для подключения к управляющему входу блока управления преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 45 с целью повышения быстродействия, введены два диода, четыре резистора и конденсатор, вторичная обмотка трансформатора гальванической развязки снабжена средним выводом, соединенным с шиной нуле вого потенциала дифференциальногоусилителя и первыми выводами первого и второго резисторов, крайние выводы вторичной обмотки трансформатора гальванической развязки соединены соответственно 55 с анодом первого и катодом второго диодов,другими электродами подключенных к вторым выводам соответственно первого и второго резисторов, при этом катод первого диода соединен с вторым входом дифферен1120123 Составитель В;ШироковТехред М.Моргентал Корректор,М,Кучерява Редактор Н,Горва оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 циального усилителя через третий резистор, а анод второго диода - через последо" Заказ 775 ТиражВНИИПИ ГОсударственного комитета и113035, Москва, Ж П вательно соединенные четвертый резистори конденсатор. Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб., 4/5