Устройство для управления двухтактным преобразователем постоянного напряжения в переменное

)5 Н 02 М 7/48 ИЕ ИЗОБ ЕТ ПИС ЕТЕЛЬСТ ОМУ ВТ%4155113, кл, Н 02Заявка ЯпонииМ 49-21849, кл. Н 02 тельский инсти 7/48, 19М 7/52 1 984 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХТАКТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в статических преобразователях на транзисторах и интегральных микросхемах. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит генератор прямоугольного напряжения, усилитель мощности, входы которого подключены к Изобретение относится к.электротехнике и предназначено для использования в статических преобразователях параметров электрической энергии.Известен двухтактный преобразователь напряжения постоянного тока в переменный с цифровой схемой управления, включающей генератор импульсов, счетный триггер, имеющий по два выхода, и две логические схемы, ко входам каждой из которых подключены инверсные выходы триггера и один из выходов генератора, второй выход которого подключен к счетному в. В устройстщие КС-цепи, между выхо- НЕ и вторым ЛИ-НЕ, а втоо элемента 2 ваго элементвования лое одного из ся конденсаепи, который упериоде геряжения, На я логического ого элемента ормированиеследующего ности до тех нного логичеогические ну- станавливатЬтранзистора выходам логических элементо . во введены две интегрирую первая иэ которых включена дом первого элемента 2 ИЛИ- входом второго элемента 2 И рая - между выходом второг ИЛИ-НЕ и вторым входом пер та 2 ИЛИ-НЕ. Во время сущес гической единицы на выход логических элементов зарядит тор подключе,нйой к нему КС-ц разряжается в следующем пол нератора прямоугольного нап время своего разряда до уровн нуля по входу второго логическ этот конденсатор задержит ф управляющего импульса для полупериода усилителя мощ пор, пока на обоих входах да ского элемента установятся л ли, Время задержки можно у индивидуально для каждого усилителя мощности. 2 ил,входу триггера. Выходы логических элементов через.схему защиты подключены к базаэмиттерным переходам транзисторов усилителя мощности.В этом преобразователе выходные импульсы схемы управления короче полупериодов повторения импульсов генератора на величину, равную длительности этих импульсов, которую устанавливают, исходя из известного времени выключения транзисторов усилителя мощности.Недостатком устройства является то, что, если возникает необходимость коррек 179194010 15 20 25 30 элементов 2 ИЛИ-НЕ 35 40 50 ции длительности импульсов генератора,это оказывается сопряженным с изменением его частоты и частоты преобразования вцелом, что не во всех случаях приемлемо.Известен двухтактный преобразовательпостоянного напряжения в переменное, содержащий генератор прямоугольного напряжения с прямым и инверсным выходами,первый и второй логические элементы, одиниз входов каждого из которых подключен кодному из выходоц генератора, и транзисторныйусилитель мощности, входы которого подключены к выходам логическихэлементов, а выход является выходом устройства,Генератором прямоугольного напряжения в данном случае является тоже счетныйтриггер, а также имеется генератор(с однимвыходом), Принципиально новым узлом является ждущий мультивибратор, вход которого одновременно со счетным входомтриггера подключены к выходу генератора,Переключение триггера происходит от техже импульсов, которыми запускается ждущий мультивибратор, выход которого подключен одновременно к вторым входамлогических элементов. На время существования импульса ждущего мультивибраторапроизводится логическое вычитание частиочередного полупериода, формируемоготриггером. Установка требуемой степениукорочения управляющих импульсов натранзисторы усилителя мощности производится изменением длительности импульсовждущего мультивибратора без изменениячастоты преобразования.Недостатки прототипа заключаются втом, что задержка включения следующеготранзистора усилителя мощности каждыйраз при переключениях производится наодну и ту же временную установку, в товремя, как два транзистора усилителя мощ. ности не могут быть абсолютно идентичными по времени рассасывания неосновныхносителей в базах транзисторов усилителямощности и поэтому время задержки включения последующего транзистора в общемслучае не может быть таким же, как предыдущего, Поэтому "токи перекрытия" ("сквозныетоки") могут оказаться не исключенными иследовать через каждый полупериод, что снижает надежность преобразователя и приводит к генерации помех,Целью изобретения является повышение надежности при одновременном упрощении.Поставленная цель достигается тем, чтов двухтактный преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащийгенератор прямоугольного напряжения с прямым и инверсным выходами, первый и второй логические элементы, один из входов каждого из которых подключен к одному из выходов генератора, и транзисторный усилитель мощности, входы которого подключены к выходам логических элементов, а выход является выходом устройства, введены первая и вторая интегрирующие ВС-цепи, входами подключенные соответственно к выходам первого и второго логических элементов, а выходами - к вторым входам соответственно второго и первого логических элементов, выполненных в виде элементов 2 ИЛИ-НЕ.На фиг, 1 показана схема преобразователя постоянного напряжения в переменное; на фиг, 2 - эпюры напряжений в характерных ее точках.Устройство состоит из задающего генератора 1 прямоугольного напряжения с прямым 0 и инверсным 0 выходами, первого 2 и второго 3 логических элементов 2 ИЛИНЕ, двухтактного усилителя мощности 4, первой 5 и второй б интегрирующих ВС-цепей, каждая из которых содержит резистор 7 и конденсатор 8, Выходы 0 и 0 задающего генератора 1 подключены к первым входам соответственно первого 2 и второго 3 логических элементов, выходы которых подключены ко входам усилителя мощности 4 и одновременно - к входам первой 5 и второй б интегрирующих ВС-цепей, выходами подключенных ко вторым входам соответственно второго 3 и первого 2 логических На фиг. 2 эпюры показывают напряжения на выходе: 9 - прямом 0 генератора 1;10 - инверсном 0 генератора 1; 11 - первого логического элемента 2; 12 - второго логического элемента 3; 13 - первой ВС-цепи 5;14 - второй ВС-цепи б.Работает двухтактный преобразователь постоянного напряжения в переменное следующим образом. Усилитель мощности 4 активируется логическими единицами, а их появление на выходе любого логического элемента 2 ИЛИ-НЕ, например 2 (эпюра 11), возможно только при совпадении логических нулей на его входе, На первом его входе он устанавливается (эпюра 9) на длительность отрицательного полупериода задающего генератора 1, а на втором - только после разряда конденсатора 8 второй ВС-цепи б(эпюра 14), начинающегося после того, как на выходе второго логического элемента 3 установится логический нуль, Это происходит сразу же, как на первом его входе от задающего генератора 1 появится логическая единица (эпюра 10) - независимо отсостояния второго входа этого логического элемента, Аналогично этому логическая единица (эпюра 12) на выходе второго логического элемента 3 устанавливается в последующем полупериоде задающего генератора, спустя время разряда (до уровня логического нуля, эпюра 13) конденсатора 8 первой ЯС-цепи 5. Постоянная времени разряда конденсатора 8 каждой ЯС-цепи определяет, таким образом, временную задержку появления логической единицы на выходах логических элементов, оканчивающейся всякий раз строго в момент смены полупериодов задающего генератора 1.Положительный потенциал на выходе каждого логического элемента существует меньший промежуток времени, чем отрицательный (пауза), Длина паузы, когда на выходе обоих логических элементов устанавливаются логические нули, определяется попеременно ЯС-цепью 5 и ЯС- цепью б. В течение этих пауз происходит рассасывание неосновных носителей в базах транзисторов усилителя мощности, ранее находившихся в проводящем состоянии и остающихся в этом состоянии на время рассасывания, Установив длительность пауз на время естественной задержки выключения транзисторов усилителя мощности; удается устранить "сквозные токи" (" токи перекрытия") этих транзисторов.Положительный эффект изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что длительность паузы в каждом полупериоде задающего генератора 1 может устанавливаться отличной от другого полупериода под физические параметры транзистора усилителя мощности, рассасывающегося в данном полупериоде. Поскольку оба транзистора усилителя мощности (или любое другое их число в болеесложных вариантах усилителей мощности)неизбежно имеют технологический раз 5 брас, то становится возможным установитьэто время применительно для транзисторакаждого плеча усилителя мощности (группытранзистора плеча), полнее использоваввозможности метода устранения токов пе 10 рекрытия, добиваясь большего эффекта,Этим повышается надежность, так как токиперекрытия устраняются в большей степении, кроме того, устройство проще, потому чтодве ЯС-цепи содержат меньшее число эле 15 ментов, к тому же пассивных, чем одновибратор прототипа. Последним обстоятельствомобьясняется большая экономичность преобразователя, т.е, повышение КПД,Формула изобретения20 Устройство для управления двухтактным преобразователем постоянного напряжения в переменное, содержащеегенератор прямоугольного напряжения спрямым и инверсным выходами, первый и25 второй элементы 2 ИЛИ-НЕ, один из входовкаждого из которых подключен к соответствующему выходу генератора прямоугольного напряжения, выходы элементов 2ИЛИ-НЕ предназначены для подключения к30 управляющим цепям транзисторов двухтактного преобразователя постоянного напряжения в переменное, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности,введены первая и вторая интегрирующее35 ЯС-цепи, входами подключенные соответственно к выходам первого и второго элементов 2 ИЛИ-НЕ, а выходами - к вторымвходам соответственно второго и первогоэлементов 2 ИЛИ-НЕ,1791940Составитель В.Скачко дактор Н,Пигина Техред М.Моргентал Корректор С,Патрушеваз 158 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10