Устройство для защиты транзисторного конвертора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН збц Н 02 Н 7/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПб ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 15.06.84. Бюл.22 (72) И.Ф. Черноус, Ф.Ш. Миргаязов, Л.И. Ильфирович и П.Е. Кожемяченко (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени завод электронных вычислительных и управляющих машин(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫТРАНЗИСТОРНОГО КОНВЕРТОРА, содержащее датчик тока, датчик напряже"ния и пороговые элементы тока инапряжения, входами соединенные свыходами соответственно датчика тока и датчика напряжения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введены элемент ИЛИ-НЕ, транзисторный ключ с резисторной нагрузкой,два элемента НЕ, три резистора и конденсатор, причем выходы пороговых элементов тока и напряжения соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом транзисторного ключа, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ и через первый резистор - с входом второго элемента НЕ, зашунтированным соединенными параллельно вторым резистором и ей конденсатором, выход второго элемента НЕ через третий резистор соединен с входом транзисторного клю- С ча, а выход первого элемента НЕ предназначен для подключения к управляю"Ф щему входу конвертора.1098061Изобретение относится к электро"птехнике и может быть использованозв технических средствах преобразова- сния постоянного напряжения однойввеличины в стабилизированное пос втоянное напряжение другой величины,нИзвестно устройство для защитыитранзисторного инвертора, содержатщее датчик тока, резисторы, выпря- нмительтранзисторный ключ и два 1 О рэлектромагнитных реле 11. рНедостатком такого устройстваиявляется низкое быстродействие за- зщиты инвертора при перегрузках по стоку и коротких замыканиях в цепи 15 тнагрузки.Наиболее близким к изобретению нпо технической сущности является нустройство для управления преобразователем напряжения, содержащееинвертор, выходной выпрямитель ззадающий генератор, выход которого/подключен к входу счетного триггерадатчики тока и напряжения, широтно-импульсный модулятор, триггер 25защиты,два усилителя мощности, дваг(двухвходовых элемента И-НЕ и пороговые элементы тока и напряжения,причем выходы элементов И-НЕ подключены к входам усилителей мощности, первый входы - соответственнок прямому и инверсному выходамсчетного триггера, вторые входы -к выходу широтно-импульсного модулятора и выходу триггера защиты,35один вход которого подключен квыходу задающего .генератора, адругой вход через пороговый элемент связан с выводами для подключения преобразователя 121.Недостатком указанного устройства является узкая область применения. Б данном устройстве невозможно подключить к триггеру защитыдополнительный пороговый элемент45для защиты нагрузки от перенапряжений на выходе конвертора, так какпри подключении дополнительногопорогового элемента к триггерузащиты и повышении вьгходного напряжения выше определенного преде 5 Ола дополнительный пороговый эле- эмент сработает и включит триггер кзащиты, после чего напряжение на твыходе коньертора понизится, ипороговый элемент займет прежнееположение, Б связи с наличием связи между выходом задающего генератора и входом триггера защиты имульс генератора выключит триггеращиты, и конвертор опять включитя. Кроме того, из-за связи междуыходом задающего генератора иходом триггера защиты снижаетсяадежность работы транзисторовнвертора, так как при перегрузкахранзисторы инвертора включаютсяа повышенную нагрузку с частотойаботы задающего генератора, Такойежим работы приводит к значительым динамическим перегрузкам укаанных транзисторов. Особенно этоказывается в транзисторных конверорах с бестрансформаторным входом.Цель изобретения - повышениеадежности и расширение Йункциональых возможностей.Указанная цель достигается тем,.что в устройство для защиты транисторного конвертора, содержащеедатчик тока, датчик напряжения и.пороговые элементы тока и напряжения, входами соединенные с выходамисоответственно датчика тока и датчиа напряжения, введены элемент1 ЛИ-НЕ, транзисторный ключ с резисторной нагрузкой, два элемента НЕ,три резистора и конденсатор, причемвыходы пороговых элементов тока илапряжения соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ-НЕсоединен с входом транзисторногоключа, вьгход которого подключен квходу первого элемента НЕ и черезпервый резистор - к входу второгоэлемента НЕ,зашунтированным соединенными параллельно вторым резисторомл конденсатором, выход второго элелента НЕ через третий резистор соединен с входом транзисторного ключа,а выход первого элемента НЕ предлазначен для подключения к управляюцему входу конвертора.На чертеже представлена функциочальная схема устройства для защиты транзисторного конвертора,Устройство для защиты конвертора 1 содержит датчик тока 2, пороовые элементы тока 3 и напряжения ч с датчиком напряжениялемент ИЛИ-НЕ 5, транзисторныйггюч 6 с резисторной нагрузкой 7,ри резистора 8-10, конденсатор1 и два элемента НЕ 12 и 13,Конвертор 1 состоит из задающегоенератора 14, к выходу которогоподключен вход счетного триггера15. Прямой и инверсный выходы счет3 109 ного триггера 15 подключены к первым входам селекторов соответственно 16 и 17, к вторым входам которых подключен выход широтно- импульсного модулятора 18, вход которого соединен с выходом конвертора 1. Выходы селекторов 16 и 17 соединены с входами усилителей мощности 19 и 20; нагруженными на первичную обмотку трансФорматора 21. Вторичная обмотка трансФорматора 2 1 соединяется с последовательно включенными выпрямителем на диодах 22 и 23, сглаживающим Фильтром на дросселе 24 и конденсаторе 25.Выход датчика тока 2 и выход конвертора 1 соединены с входами соответственно порогового элемента тока 3 и напряжения 4, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 5. К выходу элемента ИЛИ-НЕ 5 подключены вход транзисторного ключа 6 с резисторной нагрузкой 7 и резистор 8,второй вывод которого соединен с выходом второго элемента НЕ 13. Выход транзисторного ключа 6 соединен с входом первого элемента НЕ 12 и через резистор 9 с входом второго элемента НЕ 13. Вход второго элемента НЕ 13 зашунтирован резистором 10 и конденсатором 11, Выход первого элемента НЕ 12 соединен с управляющим входом (третьими входами селекторов 16 и 17) конвертора 1.Устройство для защиты транзисторного конвертора работает следующим образом.. При включении конвертора 1 на его выходе появляется напряжение, стабилизация которого осуществляется изменением ширины импульсов, вырабатываемых широтно-импульсным модулятором 18. В нормальном режиме работы (ток нагрузки и выходное напряжение конвертора не превышает максимально допустимых значений) на выходах пороговых элементов 3 и 4 устанавливаются низкие уровни напряжения. На 8061 4выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 появляетсявысокий уровень напряжения, включающий транзисторный ключ 6, Выходное напряжение транзисторного ключа6 падает и на выходах элементов НЕ12 и 13 устанавливаются высокие уровни напряжения (на выходе элемента 13после разряда конденсатора 11). Высокий уровень на выходе элемен 1 О та НЕ 12 разрешает работу селекторовимпульсов 16 и 17 и следовательноработу конвертора 1,В аварийном режиме (ток нагрузкиили выходное напряжение конвертора15 превышают максимально допустимыезначения) на выходе соответствующегопорогового элемента 3 или 4 появляется высокий уровень напряжения.На выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 сразуже устанавливается низкий уровеньнапряжения и транзисторный ключ 6выключается. Высокий уровень напряжения на выходе транзисторного ключа через элемент НЕ 12 блокирует рар 5 бату конвертора 11 и одновременноначинается заряд конденсатора 11.Как только конденсатор 1 1 зарядитсядо уровня переключения элемента НЕ13, на выходе этого элемента установится низкий уровень напряжения,который через резистор 8 блокируетвход транзисторного ключа 6. Конвертор выключается и его повторноевключение возможно только после 35кратковременного выключения пита ния конвертора.В случае появления кратковременной помехи конвертор выключится,нопосле окончания помехи снова вклю чится и его работоспособность ненарушится, так как конденсатор 11не успеет зарядиться до напряженияпереключения элемента НЕ 13.Таким образом, обеспечиваетсявысокое быстродействие устройствазащиты с высокой помехоустойчивостью.Кроме того, к данному устройствузащиты конвертора можно подключитьдополнительные схемы защиты или управления простым увеличением входовэлемента ИЛИ-НЕ.