Преобразователь напряжения с защитой от перегрузки

Союз Советских СоциалистическихРеспублик,ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 1868914(51)М. КлН 02 Н 7/10 Н 02 М 1/18 с присоединением заявки Йф. Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЦИТОИОТ ПЕРЕГРУЗКИ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях напряжения.Известен преобразователь напряжения, состоящий иэ автогенератора н усилителя мощности 1).Недостатком преобразователя фявляется низкая надежностьИзвестен транзисторный преобразователь, содержащий автогенератор и блок запуска на двухбаэовом диоде 2).Недостатком известного преобразователя является малая величина выходной мощности. 15Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь напряжения с защитой от перегрузки и короткого замыканвд, содержащий автогенератор с двумя вхо дами, усилитель мощности с выходным трансформатором, средняя точка которого подключена к первой шине питания и к первому входу автогенератора, выход которого подключен к управляющему входу усилителя мощности, и вторую шину питания 3 ).Недостатком устройства является низкая надежность вследствие снижения чувствительности защиты при уве- З 0 личенин числа выходов преобразователя.Цель изобретения - повышение надежности преобразователя напряжения.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено генератором импульсов, ключевым блоком, двумя диодами, конденсатором и резистором, причем генератор импуЛьсов входами подключен к шинам питания, выходом к управляющему входу ключевого блока, включенного между вторым входом автогенератора общей точкой цепочки иэ последовательно соединенных конденсатора и резистора, подключенной конденсатором к первой, а резистором ко второй шине пита-. ния, второй вход автогенератора под" ключен к точке соединения одних одно именных электродов диодов, другие электроды которых подключены соответ" ственно к началу и концу первичной обмотки трансформатора усилителя мощности. Устройство также снабжено третьим диодом, а генератор импульсов запрещающим входом, подключенным через третий диод ко второму входу автогенератора.На фиг.1 представлена схема преобразователя; на фиг.2 - изменениеавтогенератора, что вызывает уменьшение амплитуды его выходного сигнала.Транзисторы усилителя мощностивыходят из насыщения, падение напряжения на них увеличивается,следовательно, еще сильнее уменьшаетсянапряжение на трансформаторе 5. Обратная связь приводит к быстрому от-,ключению питания автогенератора 3 иследовательно к срыву генерации и отключению усилителя 4 мощности. Диод8 препятствует генерации в то время,когда преобразователь работает нормально и запускающий импульс поступает на питание автогенератора 3 только через время Т после срыва генерации, что предотвращает запуск автогенератора во время перегрузки.Выполнение ключевого блока 2 натиристоре позволяет наиболее полноиспользовать заряд конденсатора 9и просто реализовать задержку включения до полного его заряда. В этомслучае, когда применение тиристораневозможно вследствие жесткости внешних воздействующих факторов, ключевой блок выполняется на транзисторном аналоге тиристораили на транзисторе (фиг.З), содержащем транзистор11, диоды 12 и 13 и резистор 14. Работа этого устройства отличается отработы тиристорного ключевого блока.Длительность входного импульса с генератора 1 должна быть достаточной,чтобы возбудился автогенератор 3,так как транзистор - жесткий ключпо сравнению с тиристором. Обратноенапряжение база - эмиттер транзистора не должно превышать несколькихвольт, что и обеспечивается включением диода 13 в соответствующую точкуВ 9. Имеющий большое сопротивлениерезистор 14 обеспечивает запираниетранзистора, но не позволяет возникнуть дополнительному зарядному токуконденсатора 9, который нарушил бырежим работы генератора импульсов 1и ключевого блока 2. Диод 12 обеспечивает прохождение запускающего импульса на транзистор 11.Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить надежностьпреобразователя,0 второй вход автогенератора подключен к точке соединения одних одноименных электродов диодов б и 7,другие электроды которых подключенысоответственно к началу и концу первичной обмотки трансформатора 5 усилителя 4 мощности,Преобразователь напряжения с защитой от перегрузки работает следующим образом;При подаче питания на преобразователь ключевой блок 2 заперт, на автогенератор 3 питания не поступает,генерации нет, не работает усилитель4 мощности. Заперты диоды б и 7. Через время ТП (период повторения импульсов генератора 1) на вход ключевого блока поступают импульсы управления амплитудой О-И . Но одновременно через ВС-цепь 9 и 10 на вход ключевого блока поступает и напряжениепитания с обратным знаком, 35График напряжения О на входе ключевого блока 2 приведен на фиг.2где Ощ - напряжение включения ключевого блока 2; Е - напряжение пи 40 ключевого блока 2.По мере заряда конденсатора 9 влияние этого напряжения уменьшается и при достижении напряжением значения ОВ ключевой. блок отпирается. На" пряжение зарядившегося конденсатора 9 оказывается приложенным ко входам автогенератора. Появляется генерация, возбуждается усилитель 4На первичной обмотке трансформато ра 5 усилителя 4 мощности появляется напряжение, имеющее форму меандра и амплитуду примерно равную напряже" нию питания. Это напряжение попере;менно открывает оба диода б, 7 и обеспечивает питание автогенератора.При этом напряжение с ключевого блока 2 снимается и он. запираетсяПри возникновении короткого замыкания или значительной перегрузки на выходе преобразователя увеличивает ся падение напряжения на транзисто" рах усилителя 4 мощности.Амплитуда напряжения на первичной обмотке трансформатора 5 падае., а значит падает и напряжение питания 65 Формула изобретения напряжения ключевого блока во време- ни; на фиг,З - схема выполнения ключевого транзистора блока.Преобразователь напряжения с за.щитой от перегрузки содержит генератор 1.импульсов, ключевой блок 2, автогенератор 3, усилитель 4 мощности с выходным трансформатором 5, диоды б, конденсатор 9 и резистор 1 О. Причем выход генератора 1 импульсов соединен с управляющим входом ключевого блока 2, включенного между первым входом автогенератора 3 и общей точкой цепочки из последовательно соединенных конденсатора 9 и резистора 10, подключаемой к питающим шинам,тания; Т - время задержки включения 1. Преобразователь напряжения с защитой от перегрузки, содержащий автогенератор с двумя входами, усилитель мощности с выходным трансформатором, средняя точка первичной обмотки которого подключена к первой шине питания и к первому входу авто- генератора, выход которого подключен к управляющему входу усилителя мощности, и вторую шину питания, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с6 868914 иг целью повышения надежности, он снабжен генератором импульсов, ключевымблоком, двумя диодами, конденсатороми резистором, причем генератор импульсов вхоцамк подключен к шинам питания,выходом к управляющему входу ключевого блока, включенного между вторымвходом автогенератора и общей точкойцепочки из последовательно соединенных конденсатора и резистора, подключенной конденсатором к первой шинепитания, резистором - ко второй шинепитания, второй вход автогенератораподключен к точке соединения одниходноименных электродов диодов, другие электроды которых подключены соответственно к началу и концу первичной обмотки трансФорматора усилителямощности.1 2. Устройство по п.1, о т л и ,ч а ю щ е.е с я тем, что оно снабже но третьим диодом, а генератор импульсов запрещающим входом, подключенным через третий диод ко второму входу автогенератора. 3. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что ключевойблок выполнен на транзисторе, двухдиодах и резисторе, а резистор пре"образователя напряжения выполнен ввиде двух последовательно соединенных резисторов, общая точка которыхчерез первый диод ключевого блокасоединена с базой транзистора и через встречно включенный второй диоди параллельно включенный с ним резистор ключевого блока - с выходомгенератора импульсов, коллектортранзистора соединен со вторым входом автогенератора.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Исаев Э.А. Полупроводниковыепреобразователи напряжения. М., Воениздат, 1962, с.71,83.2. Авторское свидетельство СССРМ 494888, кл. Н 02 М 7/537, 1977.3. Китаев В.Е., Левинзон С.ВЭлектрическая защита полупроводниковых источников питания. М., фСвязь",1977, с.102, 103, 107.868914 Составитель Ю.Бояриновактор Н.Кешеля Техред А.Ач Корректо ец акаэ 8348/79 Тираж 678 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Рауш