Стабилизированный преобразователь напряжения

льство СС 3/337) 19 ство СССР 1/564, 19 1 ГОСУДАРСТОЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение используется в области электротехники для построенияисточников вторичного электропитания.Оно позволяет с помощью узла временной задержки 9, первым входом соединенного с выходом формирователя 18импульса перегрузки преобразователяосуществлять защиту от перегрузкитранзистора (Т) 7 в текущий моментрабочего полупериода путем формиро 801424106 вания на первом выходе узла временной задержки сигнала отключения Т 7 и его плавное повторное включение с помощью узла повторного включения 13 с плавным запуском, выходом подключенного к входу обнуления узла управления 1. Управление узла повторного включения 13 осуществляется сигналом, сформированным на втором выходе узла 9. Интегратор 16 позволяет осуществлять контроль уровня выходного напря-, жения путем измерения площади импульса выходного напряжения в каждый полупериод снимаемого с выхода формирователя 14 положительных. однополярных импульсов выходного напряжения, и в случае перенапряжения отключать Т 7 сигналом с выхода формирователя 17 импульса перенапряжения, подключенного к второму входу узла С, временной задержки, и далее осуществлять плавное повторное включение Т 7. 2 кп.ФееИзобретение относится к электротехнике и может быть использованодля построения вторичных источниковэлектропитания,Целью изобретения является повышение достоверности контроля и функциональной надежности путем повышениябыстродействия защиты за счет контроля состояния рабочего импульса втечение рабочего полупериода.На фиг.1 приведена принципиальнаяСхема стабилизированного преобразоваютеля напряжения с защитой; на фиг.2эпюры напряжений, индексы которых 15соответствуют элементам схемы, поясняющим работу устройства,Стабилизированный преобразовательнапряжения содержит узел 1 управленияс широтно-импульсным модулятором 20(ШИМ), состоящий из генератора 2,счетного триггера 3, ШИМа 4 с узломобратной связи, КЯ-триггера 5, логический элемент совпадения 6 И-НЕ,силовой транзистор 7, блок 8 защиты, 25включающий узел 9 временной задержки,состоящий иэ элемента ИЛИ-НЕ О,логического элемента И-НЕ 11, КС 0 цепи 12, узел 13 повторного включения с плавным запуском, состоящий изаналогового ключа и конденсатора,формирователь 14 положительных однополярных импульсов выходного напряжения, дополнительную обмотку 15трансформатора, интегратор 16, формирователь 17 импульсов перенапряже 35ния, формирователь 18 перегрузки потоку,Узел 1 управления содержит генератор 2, выходом подключенный к входу счетного триггера 3, первый выходкоторого подключен к первому входуШИМа 4 и одному иэ входов КЯ-триггера 5, другой вход которого подключенк выходу ШИМа 4. Второй выход счетно-.го триггера 3 подключен к первомувходу элемента 6, второй вход которого подключен к выходу КЯ-триггера 5,выход элемента 6 подключен к управляющему входу силового транзистора 7.Третий вход элемента 6 подключен кпервому выходу узла 9, образованногообщей точкой соединения выхода элемента 10 и первого входа элемента 11.Первый вход элемента 10, образующийпервый вход узла 9, подключен к выходу формирователя 18 перегрузки.Второй вход элемента 10 через КСРцепь 12 соединен с общей точкой схе. мы, а через конденсатор - с выходом элемента 11, образующего второй выход узла 9, который соединен с входом узла 13. Выход узла 13 подключен к входу обнуления., образующего второй вход ШИМа 4 узла 1. Формирователь 14 входом подключен к обмотке 15 транзисторного преобразователя 7, а выходом - к входу интегратора 16, выход которого через формирователь 17 подключен к второму входу элемен. та 11, образующего второй вход узла 9.При подаче питающего напряжения на выходе формирователя 18 перегрузки присутствует уровень сигнала, равный 0, а на выходе формирователя 17 - "1". На входах элемента 10 присутствует низкий логический уровень "01, следовательно, на его выходе установлена "1". На входах элемента 11 присутствует высокий логический уровень "1", следовательно, на его выходе установлен 0", присутствующий на входе узла 13, давая разрешение на работу ШИМа 4 узла 1. Генератор 2 и счетный триггер 3 узла 1 вырабатывают парафазные импульсы, задающие частоту работы преобразователя, Импульс второго выхода счетного триггера 3 синхронизирует работу рабочего хода, давая разрешение на открывание транзистора 7 наличием на первом входе элемента 6 "1", Импульс с первого выхода счетного триггера 3 узла 1 обеспечивает формирование пилообразного напряжения ШИМ 4 узла 1, а также управляет работой КБ-триггера 5. Импульсы с выхода ШИМ 4 узла 1 при помощи КБ-триггера 5 управляют работой элемента 6, обеспечивая стабилизацию выходного напряжения в зависимости от сигнала обратной связи, за счет соответствующего изменения ширины его выходных импульсов, изменяя состояние "1" на втором входе элемента 6 на "0", поддерживая площадь выходного напряжения постоянной (фиг.2, "Иф " Ъф ЪИтак, при включении транзистора 7 на трех входах элемента 6 присутствует высокий логический уровень, тем самым давая разрешение на появление напряжения на дополнительной обмотке 15 трансформатора преобразователя.Но так как на выходе узла 3 присутствует "1", начинает заряжаться его конденсатор, плавно повышая на входе50 3 142410обнуления ШИМа 4 узла 1 напряжениена время С (фиг.2, О) тем самымменяя за этот промежуток времени длительность каждого рабочего полупери 5ода, обеспечивая плавное появлениенапряжения на его выходе,При возникновении перегрузки навыходе формирователя 18 перегрузкипо току преобразователя появляетсявысокий логический уровень, что приводит к формированию на выходе элемента 1 О "0". На выходе элемента 6устанавливается "1" и транзисторфорсированно запирается, При появлении на выходе элемента 1 О "0", атакже на первом входе элемента 11 наего выходе появляется "1., Начинаетсязаряд конденсатора КСР-цепи 12. Навремя его заряда на втором входе злемента 10 удерживается "1", а на еговыходе - 0 тем самым запрещая работу транзистора 7 преобразователя.На выходе элемента 11 и на входе уз.ла 13 установлена на зто время "1" 25тем самым обнуляя ШИМ 4. После того,,как зарядится конденсатор КСР-цепи12, на входе узла 13 формируется "0",я на третьем входе элемента 6 - "1".Транзисторный преобразователь 7 начинает плавно опускаться. Такие включения осуществляются до тех пор покана выходе формирователя 18 перегрузкитранзисторного преобразователя не установится при включении низкий логический уровень.При возникновении перенапряженияпроисходит увеличение площади импульса выходного напряжения (фиг.2,У,) по сравнению с площадью, обеспечивающей стабильное выходное напряжение (фиг2цц.1, Б)Импульс перенапряжения с выходаформирователя 14 подается на входинтегратора 16, где интегрируется, 45формируя на выходе интегратора 16напряжения (фиг.2, Бц-У,), Напряжениес выхода интегратора 16 подается навход формирователя 17, где сравниваясь с опорным напряжением 13,(фиг.2, У) формирует сигнал перенапряжения в виде "0".Сигнал перенапряжения подаетсяна второй вход элемента 11 узла 9,При этом через конденсатор цепи 1255на втором входе элемента 1 О устанавливается "1". Начинается заряд указанного конденсатора через цепь 12.На время его заряда на втором входе 64элемента 10 устанавливается "1". На выходе элемента 10 одновременно уста навливается 0, который на третьем входе элемента 6 формирует запрет на работу преобразователя 7. На выходе элемента 11 и на входе узла 13 устанавливается на это же время "1", тем самым обнуляя ШИН 4 и подготавливая его к следующему запуску. После того, как зарядится конденсатор цепи 12, на входе узла 13 формируется "0", а на третьем входе элемента 6 - "1"Транзистор 7 преобразователя начинает плавно запускаться, и на нагрузке проявляетс напряжение, которое не превьппает допустимый уровень. Такие включения осуществляются до тех пор, пока на выходе напряжение не будет превьппать допустимое значениеТаким образом, изобретение осугествляет защиту от перегрузки транзисторного преобразователя в текущий момент рабочего полупериода а также осуществляет контроль уровня выходного напряжения путем измерения площади импульса выходного напряжения в каждый полупериод. Это обеспечивает точный и оперативный контроль как одного преобразователя, так инескольких в случае параллельного включения, так как при аварии отключается только аварийный преобразователь.формула изобретенияСтабилизированный преобразователь напряжения, содержащий силовой транзистор, последовательно соединенный с обмоткой выходного трансформатора и подключенный к входным выводам, узел управления, выходом соединенный с первым входом широтно-импульсного модулятора, выходы которого подключе. ны к первому и второму входам логического элемента совпадения, выходом подключенного к управляющему входу силового транзистора, блок защиты, включающий формирователь импульса перегрузки силовой цепи транзистора, формирователь перенапряжения с интегратором, узел повторного включения, узел задержки, выходом блок защиты подключен к входу узла управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и функциональной надежности путем повышения быстродействия защиты1424106 Составитель Н,ЦишевскаФТехред Л,Сердюкова Редактор Е.Коп орректор С,Черн акаэ 4695 6 Тираж 665ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раушс Подписноеомитета СССРоткрытийая наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул. Проектная, 4 за счет кочтроля состояния рабочего импульса в течение рабочего полупериода, в блок защиты введены дополнитепьная обмотка выходного трансформа 5 тора, выводами подключенная к входу формирователя положительных однополярных импульсов выходного напряжения, выходом через интегратор подключенного к входу формирователя импуль са перенапряжения, выход которого 1 подключен к второму входу узла временной задержки, первый вход которогосоединен с выходом формирования импульса перегрузки, первый выход узлавременной задержки соединен с третьимвходом логического элемента, второйвыход через узел плавного повторноговключения - с входом обнуления широтно-импульсного модулятора, логическийэлемент выполнен с инверсным входом.