Устройство для управления преобразователем напряжения

108975 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ИС ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕПЬСТВУ ОРСКО(21) 3557 (22) 28.0 (46) 30,0 (72) В.Н.В.П.Лайер (71) Науч тут автом при Томск ванны си роники (53) 621, (56) 1. А 9 944058.84. Вюл.ишин, В.Л.и В,Р.Гладыо-исследовтики и элем институттем управл ий инстианикиатизиро- радиоэлек н р в а ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 341.27(088.8)вторское свидетельство СССРкл. Н 02 Р 13/16, 1982.2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3431707, 1982 (прототип)(54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОПРАЭОВАТЕЛЕИ НАПРЯЖЕНИЯ, содержа щее датчик тока, вход которого предназначен для включения в силовую цепь преобразователя, а вьмод соеди" нен с входом управляемого источника тэка, отрицательный вывод которого соединен с первыми контактами трех ключей, вторые контакты двух первых ключей соединень. с концами первичных обмоток двух трансформаторов, второй контакт третьего ключа соеди" нен с катодами двух диодов, аноды которых соединены с началами обмоток размагничивания указанных трансформаторов, управляющие входы двух первых ключей соединены с выходами двух элементов И-НЕ, первые входы которых соединены с противофазными выходами счетного триггера, а вторые объединены и соединены с выходами широтно-импульсного модулятора и управляющим входом третьего ключа, вход счетного триггера соединен с выходом генератора импульсов и входом широтно-импульсного модулятора, а вторичные обмотки трансформаторов предназначены для подключения к управляющим входам преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности преоб-разователя,оно снабжено четырьмя до-вС полнительньми диодами и двумя дросселями, причем начало первичной обмотки каждого трансформатора соединено с катодами двух дополнительных диодов, анод одного из них соедине с первым выводом соответствунвего дросселя и концом размагничивающей обмотки этого же трансформатора, а анод другого - с концом размагничивающей обмотки обмотки другого транс (, ) форматора, вторые выводы р осселей рв соединены с положительньм ыводом управляемого источника ток СО1 ОВ 97 Ь 4 30 40 60 Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями, которые могут быть испольэовань 1 в качестве нторичнлс источников питания радиоэлектронной аппаратуры.Известно устройство для управления преобразователем напряжения, в которых усилители мощности импульсов управления, выполненные с трансформаторным выходом, питаются от источника напряжения 11Недостатком известного устройства является то, что н усилителях мощности трансформаторы управления неполностью используются по стали,наличие ограничительных резисторов в базовых цепях силовых транзисторов,отсутстние форсиронок на фронтах импульсов управления приводит в целом к снижению КПД преобразователя и увеличению его габаритов и массы,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления преобразователем напряжения, содержащее датчик тока, вход которого предназначен для включения в силовую, цепь преобразователя, а выход соединен с входом управляемого источника тока, отрицательный вывод которого соединен с первыми контактами трех ключей, вторые контакты двух первых ключей соединены с концами первичных обмоток двух трансформаторов, второй контакт третьего ключа соединен с катодами двух диодов, аноды которых соединены с началами обмоток размагничивания укаэанных трансформаторов,упранляюшие входы двух перных ключейсоединены с выходами двух элементовИ-НЕ, первые входы которых соединены с протинофаэнычи выходами счетно"го триггера, а вторые объединены исоединены с выходом широтно-импульсного модулятора и управляющим входом третьего ключа, вход триггера соединен с выходом генератора импульсов и входом широтно-импульсного модулятора, а вторичные обмоткй трансформаторов предназначены для подключения к управляющим входам преобразователя 123.Недостатком указанного устройства является отсутствие запирающих импульсов тока в момент эапирания силоных транзисторов в преобразователе, что приводит к вялому эакрыванию и, как следствие, к увеличению динамических потерь мощности в силовых транзисторах, а при работе преобразователя с длительностью импульса, близкой к полупериоду, возможен аварийный режим Сквозного тока. Предположим, что включен первыйуправляющий ключ, ток стабилизаторатока будет протекать через первичную обмотку первого трансформатора иразмагничинающую обмотку второготрансформатора, на интервале паузы,при включении второго управляемогоключа к стабилизатору тока подключается размагничинающая обмотка первого трансформатора и остается подключенной раэмагничивающая обмоткавторого трансформатора, сердечниккоторого уже насыщен, при этом практически несь ток будет протекать через раэмагничиваюшую обмотку второготрансформатора, так как она обладает наименьшим сопротивлением, т.е.во вторичной обмотке первого трансформатора будет отсутствовать запи-,рающий импульс для силоньх транзисторов, аналогичное происходит и со второй диагональю преобразователя, когда после работы третьего управляемого ключа включается второй упранляемый ключ, т,е. устройство обладает низкой надежностью.Цель изобретения - повышение надежности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что устройстно для управления преобраэонателем напряжения, содержащее датчик тока, вход которого предназначен для включения в силовую цепь преобразователя, а выход соединен с входом управляемого источника тока, отрицательный вывод которого соединен с первыми контактами трех ключей,вторые контакты двух первых ключейсоединены с концами первичных обмоток двух трансформаторов, второй контакт третьего ключа соединен с катодами двух диодов, аноды которых соединены с началами обмоток раэмагничивания указанных трансформаторон, управляющие входы двух первых ключейсоединены с вь 1 ходами двух элементов И-НЕ, первые входы которых соединеныс противофаэными выходами счетноготриггера, а вторые объединены и соединены с выходом широтно-импульсногомодулятора и управляющим входом третьего ключа, нход счетного триггерасоединен с выходом генератора импульсов и входом широтно-импульсного модулятора, а вторичные обмотки транс. форматоров предназначены для подключения к управляющим входам преобразователя, снабжено четырьмя дополнительными диодами и двумя дросселями, причем начало первичной обмотки каждого трансформатора соединено с катодами двух дополнительных диодов,анод одного из них соединен с первым выводом соотнетствующего дросселя и концом раэмагничивающей обмотки этого же трансформатора, а. анод другого с концом раэмагничивающей обмотки другого трансформатора, вторые выводы дросселей соединены с положительным выводом управляемого источника тока.На Фиг. 1 изображена функциональная схема устройства управления преобразователем напряжения; на фиг. 2 диаграмма напряжений, поясняюшая работу устройства.Устройство для управления преобразователем напряжения содержит выпрямитель 1, инвертор 2 и выходной выпрямитель 3, соединенные последовательно стабилизатор 4 тока, управляющий вход которого подключен к 10 датчику тока инвертора 2, усилитель 5 мощности, выполненный в виде двух одинаковых параллельно соединенных цепочек, каждая иэ которых состоит из последовательно включенных дрос- (5 селя 6(7), раэмагничиваюшей обмотки 8(9) одного трансформатора, диода 10(11), включенного в прямом направлении, первичной обмотки 12(13) другого трансформатора и управляемого 2) ключа 14(15), причем дроссели 6 и 7 преднаэначень для подключения к положительному зажиму стабилизатора 4 тока, а управляемые ключи 14 и 15 к отрицательному, с которым через управляемый ключ 16 соединены катоды диодов 17 и 18, а их аноды под" ключены к общим точкам соединений размагничивающих обмоток 8 и 9 и анодов диодов 10 и 11, а к общим точкам ЗО соединений катодов диодов 10 и 11 и начал первичных обмоток 12 и 13 подключены катоды диодов 19 и 20, аноды которых соединены с концами размагничивающих обмоток 9 и 8 соответствующих трансформаторов управления и дросселей 7 и б, задающий генератор 21, соединеннкй с выходом триггера 22, два логических элемента И-НЕ 23 и 24, первые входы которых соответственно подключены к прямому и ин версному выходам триггера 22, вто-. рые входы обьединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулято" ра 25 и управляющему входу ключа 16, а выходы соединены с управляющими входами ключей 14 и 15.На Фиг. 2 обозначено: 26 - напряжение задающего генератора 21; 27 напряжение прямого выхода триггера 22; 28 - напряжение инверсного выхо О да триггера 22; 29 - напряжение широтно-импульсного модулятора 25; 30 напряжение логического элемента И-НЕ 23; 31 - напряжение логического эле" мента И-НЕ 24.55Устройство работает следующим образом.Входное напряжение сети поступает на выпрямитель 1, затем преобразуется высокочастотным инвертором 2 в переменное, выпрямляется выпрямите О лем 3 и поступает в нагрузку. Величина тока стабилизатора 4 задается величиной нагрузки инвертора 2, с увеличением тока нагрузки соответственно увеличивается и ток стабилизатора 4 Широтно-импульсный модулятор 25 на интервале паузы логическим0 29 включает управляемый ключ 16, усилителя 5 мошности, подключающий через раэделительнье диоды 17 и18 раэмагничиваюшие обмотки 8 и 9 трансформаторов управления к дросселям б и 7, каждый иэ которых представляет собой самостоятельный источник тока, по величине равный половине тока стабилизатора 4. Задающий генератор импульсами 26 переключает триггер 22. Импульсы 30 и 31 с выходов элементов И-НЕ 23 и 24 логическим 0 включают управляемые ключи 14 и 15.Пусть включен управляемый ключ 14, тогда половина тока стабилизатора 4 протекает по цепи дроссель Ь, раэмагничиваншая обмотка 8 второго трансформатора, диод 10 н первичная обмотка 12 первого трансформатора, вторая половина тока через дроссель 7, диод 19 и первичную обмотку 12, при этом во вторичных обмотках первого трансформатора формируются импульсы, открывающие силовые транзисторы одной диагонали инвертора 2, а во втором трансформаторе формирун 1 тся запирающие импульсы для второй диагонали;по окончании рабочего полупериода выключается ключ 14 и включается ключ 16, при этом независимо от магнитного состояния сердечников трансформаторов половина тока стабилизатора 4 протекает через дроссель 6, раэмагничиваюшую обмотку 8 второго трансформатора и диод 17, вторая половина тока - через дроссель 7, размагничивающую обмотку первого трансформатора и диод 18, тем самьм обеспечивается надежное Формирование запираюших импульсов тока во вторичныхобмотках трансформаторов. Аналогичным образом работает усилитель 5 мощности по окончании второго рабочего полунериода, когда включается ключ 1 б и выключается ключ 15.Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить надежное формирование запирающих импульсов тока, что приводит к быстрому рассасыванию неосновных носителей в баэоэмиттерных переходах силовых транзисторов и, следовательно, к быстрому их запиранию, последнее позволяет уменьшить динамические потери мощности в силовых транзисторах и исключить аварийный режим Сквозного тока, повышает надежность устройства./5 филиал ПППБПатент, г, Ужгород, ул. Проектная 2951/54 Тираж 667 ВНИИПИ Государственнопо делам изобретени 113035, Москва, Т,Подп комитета С и открытий адская наб