Устройство для управления стабилизированным преобразователем

СОК)З СГ)ВГТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 17570 2 М 7/4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4 ИТ ХФ 3 В ф НИЯ БРЕТ НИЕ И ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТ г1 :..: 2(21) 4887009/07 ; : зователем содержит задатчик 1 частоты, (2.2) 30,11,90 узел 2 формирования управляющих импуль- (46) 23,08.92, Бюл. % 31:сов силовыми клЮчами преобразователя, (71) Московскйй текстильный институт йм,модулятор 4 ширины имгульсов и измери- А.Н. Косыгина .: ;тельный орган 3 напряжения. Модулятор 4 (72) А;В. Чесноков и А,Я. Качалин ..ширины импульсов вы)палнен двухканаль- (56) Моин В.СЛаптев Н.Н. Стабилизиро- ным, Каждый канал включает резистор 17 ванные транзисторйые преобразователи", - " . (15), потенциометр 19 (20) и цепочку элемент М.: Энергия, 1972, рис, 8-1, 8-16, 8-17;. 2 И-НЕ б (7) - конденсатор 11(12) - элементСмольников Л,Е. Транзйсторные преоб- НЕ 8(9). Предлэгаемоеустройство позволяразователи напряжения, - М;: МЭИ, 1933;ет легко осуществлять йастройку и увеличирис,6,18, .: , ,:., : "вает точность" стабилизации нап"ряженияАвторское свидетельство СССР .М .: преобразователя, Устройство обеспечивает 720636, кл. Й 02 М 7/48; 1980.; .:, изменение коэффициента заполнения уп- (54) УСТРОйСТВОДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАБИ- равляюдйх до едйницы, что позволяет эф- ЛИЗИРОВАННЫМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ:.,:фективно исйользовать его в (57) Сущность изобретения: устройстводля . высокочастотных "преобразователях и ин-,3 управления стабилизированным преобра-верторах, 1 ил.1757062 няющим одновременно силовые и информационные функции, В цепь его питания включен балластный резистор.Недостатками этого устройства являются ухудшенные КПД, массогабаритные показатели, обусловленные наличиемтокоограничивающих элементов Наиболее близким по существу технического решения является устройство для упот различных факторов: оно изменяется датчик частоты, модулятор ширины импульпрямо пропорциойально его входному (пи- сов и узел формирования управляющих тающему) напряжению, изменяется вслед- сигналов силовыми ключами преобразователя, Модулятор ширины импульсов включаствие падения напряжения на внутреннем ет триггер и двухтактный усилитель сопротивлении при изменении нагрузки или температуры, Стабилизация выходного"мощности на насыщающемся трансформа- напряжения ИВЭП при изменениивсех де- торе с прямоугольной петлей гистерезиса и стабйлизирующих факторов"осуществляет-двух транзисторах, В цепь питания усилитеся в основном с помощью замкнутой 20 ля включен дополнительный ключ, управлякомпенСациойной системы. Онапроизво- емый,от одной из вторичных .обмотокдится за счет изменеййя относительного насыщаюшегося трансформатора. временйоткрытого состояния силовых клю- Недосгатками известного устройства чевыхэлементов преобразователя" с по-"являются трудность обеспечения изменемощью специального модулятора ширины 25 ния коэффициента заполнения управляюимпульсов, На который воздействует изме- щих импульсов, что ухудшает точность рительный орган напряжения:.";:.:стабилизации выходного напряжения, а такМодуляторширины импульсов обеспе- же сложность конструкции, обусловленная чивает необходимую зависймость"коэффи- наличием моточного изделия,30 Целью изобретейия является повышециентазаполнения управляющих импульсовотнекоторогоуправляющегона-ние точности стабилизации выходного напряжения. Основнымиэлементамиэтйхус- пряжения преобразователя, а также тройств являются либо времязадающийупрощениеустройств для его управления,конденсатор, заряжаемый (илй разрякае- В устройстве, содержащем задатчик чамый) на рабочем интервале, либонасыщаю стоты, соедйненный с синхронизирующим щийсядроссель илитрансформатОр: входом узла формирования управляющихВ качестве модуляторов ширины" им- импульсов силовыми ключами преобразовайульсов йолучили широкое применение раз-теля, информационным входом подключен-личные схемы одновибра оров, Одна из ным к выходу модулятора ширины такик схем выйолнена на пяти транзисто импульсов, управляющий вход которого со/рах, времязадающем. конденсаторе, шести единен с выходом измерительного органа диодах, девяти резисторах и вспомогатель- напряжения, причем модулятор ширины имном конденсаторе, а также специальном пульсов включает триггер, счетным входом преобразователе напряжение-ток, Для син хронизации схемы используются короткие 45 подключенный. к выходу задатчика частоты, и два подключенных к общей шине транзистора с базовыми резисторами, модулятор ширины импульсов снабжен двумя резисторами, двумя потенциометрами и двумя целяющих импульсов до 1, Это особенно выходным выводом выход модулятора шисказывается в ИВЭП с выходом на перемен- рины импульсов, а своими входными вывоном токе, так как ухудшает использование дами подключен к первым входам первого и первичного источника питания, Кроме того, наличие специального преобразователя напряжение - ток усложняет схЕму устройства,Известен модулятор ширины импульсоответствующим параллельно соединенным дополнительному резистору и одному сов на насыщающемся трансформаторе с - изтранзисторов,базовый резисторкаждого прямоугольной петлей гистерезиса, выпол- транзистора связан через потенциометр с Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике,. и может быть использовано при разработкеисточников вторичного электропитания(ИВЭП) различных типов: инверторов, предназначенных как для централизованных систем электроснабжения;, так и длячастотно-управляемых электроприводов,конверторов илиширотно-импульсных преобразователей,Выходное напряжение ИВЭП зависит по длительности импульсы,Основным недостатком данной схемы, присущим всем известным устройствам, содержащим времязадающий конденсатор, является невозможность обеспечения из-. менения коэффициента заполнения управ 10 равлениястабилизированным преобразователем, которое содержит започками из последовательно соединенных50 элемента 2 И-НЕ, ко денсатора и элемента НЕ, Третий элемент 2 И-НЕ образует своим 55 второго элементов 2 И-НЕ и выходам элементов НЕ. Входы последних подключены куправляющим входом модулятора ширины питающего напряжения ИВЭП (в этом сл.импульсов, Вторые входы первого и второгочае стабилизатор отрабатывает тольковоэлементов 2 И-НЕ подключены к парафаз-- мущения по входу), либо напряжение нчным выходам триггера., - ., нагрузке(для схем ШИП), либо специальныиНа черетеже представлена принципи выпрямитель переменнОто выходного нальная схема устройства для управлеййя " пряжения ИВЭП,стабилизированным преобразователем (в; Поясним работу устройства для управданном случае постоянного"напряженйя в,ления стабилизированным преобразоватерехфазное), Устройствовключает задатчиклем на примере трехфазного мостового1 частоты, подключенный к синхронизйруо-" 10 инвертора, Задатчик 1 частотыобеспечивацему входу узла 2 формирования управля-етсинхронйзацию работы"вМгоустройства.ющих импульсов силовыми ключамиИмпульсный сигнал"определенной"частотыпреобразователя, измерительный орган 3 ,: сего- выхода поступает на счетный входнапряжения, выходным выводомсоединен-: " триггера 5 (работающего; например в счетный с управляющим входом модулятора 4 15 ном режиме Т-триггера), которыйобеспечи-ширины импульсов, Последний содержит:;- вает формировайие двух, парафазныхтриггер 5, счетйым входом соединенный с : последовательностей-импульсов. В начальзадатчиком 1 частоты. а парафазными выхо-:.,ный момент времейи"на входах элементовдами - с первыми входами элементов 2 И-.:, НЕ 8 и 9 формируется йулевойсигйал(резиНЕ 6.и 7, Вторые входы указанньгх" 20 сторы 15 и 16 соединеньгс"общей шиной), аэлементов подключены к выходам элемен-:. на их выходах - сигнал "1"; поэтомунавытов НЕ 8 и 9, которые также йодключенык -.ходе одного из элементов 2 И-НЕ, напримервходам третьетоэлемента 2 И-НЕ 10, : ;:;. 6; на первый вход" которого-поступает сигВыходэлемента 2 И-НЕ 10 образуетвы-,:.: нал "Г с одного извыходов"триггера 5,ход Я модулятора 4 ширины импульсов и:25 формируется сигнал "0", а на выходе второпредназначен для подключения к информа-:, то 7 - "1", Через конденсатор 12 сигнал "1"цион ному .входу узла 2 формирования уп- постуйает на вход элементра НЕ 9 и переворавляюц 1 их,клю-ей преобразоватЕля, К., дит его в нулевое состояние.выходам каждого йзэлемейтов 2 И-НЕ 6 и 7. Однако время формирования сигналаподключены конденсаторы 11 и 12, вторые ЗО "1" на входе элемента Н 9 устайавливаетсяобкладкА которых соединены с входами эле-не частотой задатчика 1 частоты, а"постоянмента НЕ 8 и 9,к которым также подключе-;.: " ной времени КС-цепочки, где Я определяетны параллельно транзисторы 13 и 14 и,- ся в основном величиной резистора 15(16)резисторы 15 и 16. Управляющие входы, ивключенного ему параллельнотранзистотранзисторов 13 и 14 через базовые рези ра 13 (14). Транзистор 13 (14) работает всторы 17 и 18 и потенциометры 19 и 20активном режиме и велйчину его сопротив-соединены с выходом измерительного орга- .: ления задают сигналом с выхода измерина 3 напряжения..:. .:. -,.; тельного органа 3 напряжения. иУзел 2 формирования управляющихим-: настраивают потенциометром 19 (20) и бапульсов силовыми ключами преобразовате зовым резистором 17 (18), Таким образом,"ля зависит от схемы силовой части ИВЭП. длительность нулевого сигнала на выходеУзел 2 формирования управляющих импуль-элемента НЕ 8 (9) может изменяться в достасов для трехфазного мостового инвертораточно широких пределах й устанавлйватьсясодержит трехфазный регистр сдвига на трех равной полупериоду выходного сигнала- К-триггерах 21-23, включенных по схемеС 45 триггера 5,перекрестной связью, и шесть идентичных В этом случае сигнал Я с выхода элемен-каналов 24-29 управления, выполненных на та 2 И-НЕ 10 окажется равным "1" (т.екоэфэлементахЗИ 30 и 2 ИЛИ-НЕ 31 иобеспечива-фициент заполнения управляющихющих формирование сигналов управленияимпульсов модулятора 4 ширины импульсовОд - Ос шестью силовыми ключами трехфаз равен единице, в то время как в каждом изного мостового инвертора (не показан). его двух каналовон равен 1/2, обеспечиваяИзмерительный орган 3 напряжения, -. темсамымдостаточноевремядляперезаря-также может иметь различные варианты ис- да времязадающих конденсаторов 11 и 12).полнения,онпредставленввидецепочкииз; . Принцип действия узла 2 формировапоследовательно соединенных стабилитро ния управляющих импульсов сйловыми клюна 32 и резистора 33, подключенных к об-чами преобразователя не влияет на работущей шине и клемме 34 источника модулятора 4 ширины импульсов и идентидестабилизирующего входного управляю= чен известному.щегонапряжения О,х. В качестве последне- Устройство для управления стабилизиго может использоваться либо источник рованным преобразователем позволяет1757062 легко осуществлять наст йку, тем сэмым увеличивая точность стэбилизэции выходного нэпряжения, и может нэйти применение при построении как ценгрэлизованных источников питания, когдэ требуется обеспечить стабилизацию выходного напряжения, тэк и частотно-управляемых электроприводов, в которых ИВЗП осуществляет регулирование. например, по закону ОЛ=сопзт,Состэвитель А.ЧесноковТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор И.Шуллэ Заказ 3097 Тирэж 398 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитетэ по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушскэя наб.,4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения Устройство для управлениястабилизировэнным преобразователем, содержащее зэдатчик частоты, соединенный с синхронизирующим входом узла формирования управляющих импульсов силовыми ключэм,и преобразователя, информационным входом подключенным к выходу модулятора ширины импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом измерительного органа напряжения, причем модулятор ширины импульсов включает в себя триггер, счетным входом подключенный к выходу задатчика частоты, и двэ подключенных к об.щей шине трэнзисторэ с базовыми резисторами,отл ичэ ю щеес я тем,что,с целью упрощения и повьппения точности стэбили зэции выходного напряжения преобразователя, упомянутый модулятор ширины импульсов снабжен двумя резисторами, двумя потенциометрэми и двумя цепочками из последовательно соединенных элемента 10 2 И-НЕ, конденсатора и элемента НЕ итретьим элементом 2 И-НЕ, выход которого иСпользовэй как выход модулятора ширины импульсов, и подключенным входами к первым входам первого и второго элементов 15 2 И-НЕ и выходам элементов НЕ, вход каждого из которых подключен к соответствующим параллельно соединенным резистору и одному из вышеупомянутых транзисторов, базовыйрезистор каждого транзистора свя зэй черезпотенциометрсупрэвляющим входом модулятора шири ы импульсов, а вторьге входы первого и второго элементов 2 И-НЕ подключены к парафэзным выходам триггера,