Стабилизированный преобразователь напряжения с защитой

(19) (11) 4(51) С 05 Г 1/569 ЕНИЯ пенный ка и ИЛИ,подключен кГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТМЙОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВ(7) Научно-производственное объединение космических исследований приАН Азербайджанской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 957380, кл. Н 02 М 3/335, 1980.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В. 3319377/24-07,кл, Н 02 М 3/335, 1981.(54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАНРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ, со-держащий генератор тактовьж импуль; сов, подключенный к входу счетного, триггера и одному их входов широтно; импульсного модулятора, другой входкоторого через узел обратной связиподключен к выходной клемме и выходувыпрямителя с фильтром, входом подсоединенного к выходу усилителямощности, управляющие входы которогоподключены к выходам двух логическихэлементов И, при этом первые входыпоследних подключены к арафазнымвыходам счетного триггера, вторыеобъединенные входы подключены квыходу широтно-импульсного модулятора, а третьи объединенные входыподсоединены к выходу блока защиты,включающего в себя элемент ИЛИ-НЕФормирователи импульсов перегрузкии перенапряжения, основной узелповторного включения, выполненныйна двухвходовых элементах. И н ИЛИ,причем выхо)1 элемента И нодключеи кпервому входу элемента ИЛИ, узел логической памяти, выпол двухвходовых элементах И причем выход элемента И первому входу элемента ИЛИ, выход которого подсоединен к его второму входу, узел логической задержки, выполненный на диоде, времязадающей интегрирующей цепи н элементе НЕ, причем первый вывод диода через времязадающую интегрирующую цепь подсоединен к входу элемента НЕ, и первую интегрирующую цепь, причем выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу блока защиты, вход Формирователя импульсов перегрузки подключен к выходу датчика перегрузки выпрями- е теля с Фильтром, вход Формирователя ,импульсов перенапряжения соединен с выходкой клеммой, а его выход через первую интегрирующую цепь подсоединен к второму входу элемента ИЛИ- основного узла повторного включения, выход указанного элемента ИЛИ подклю чен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и первому входу элемента И этого же узла, второй вход элемента И подключен к выходу элемента НЕ узла логической задержки, выход элемента ИЛИ узла логической памяти подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения Функциональной надежности, в него введены диод, вторая интегрирующая цепь, двухвходовой элемент И и дополнительный узелфповторного включения, выполненный на трехвходовом элементе ИЛИ и двухвходовомФэлементе И причем выход элем .кта ИЛИ подключен к первому входу элемента И,выходом подключенного к первому входу11указанного элемента ИЛИ, а элементИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ узла логическойпамяти снабжены третьими входами,причем выход формирователя импульсовперегрузки через последовательно вклю.ченные диод и вторую интегрирующуюцепь подключен к третьему входу зле"мента ИЛИ-НЕ, второму входу элементаИЛИ дополнительного узла повторноговключения и первому входу элемента Иузла логической памяти, второй входкоторого подсоединен к выходу интегрирующей цепи узла логической задержкии первому входу элемента И, второй 41391 вход которого совместно с третьимвходом элемента ИЛИ дополнительногоузла повторного включения подсоединен к выходу элемента ИЛИ основногоузла повторного включения, выход элемента И подсоединен к третьему входуэлемента ИЛИ узла логической памяти,второй вход элемента И дополнительного узла повторного включения соединен с выходом элемента НЕ узла логической задержки, выход элемента .ИЛИдополнительного узла повторного включения соединен с вторым выводом диода узла логической задержки, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке вторичных источников питанияэИзвестен стабилизированный преобразователь напряжения с защитой, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный к входу счетного триггера и одному из входов ШИМа, другой вход которого через узел 10 обратной связи подключен к выходу выпрямителя фильтром, установленным на выходе усилителя мощности, управляющие входы которого подключены к выходам двух логических элементов И, при этом первые входы последних подключены к парафазным выходам счетного триггера, вторые объединенные - к выходу ШИМа, а третьи объединенные - к выходу исполнительного 20 элемента блока защиты с узлом логической задержки, и формирователями импульсов перегрузки и перенапряжения, подключенными к входу узла повторного включения, соединенного с. 25 входом исполнительного элемента 11,Недостатком известного устройства является невозможность при возникновении перенапряжения или перегрузок (к.з.) сразу же после включенияЗО преобразователя осуществлять автоматическое повторное включение ввиду необходимости предварительного заряда конденсатора первой интегрирующей цепи, что снижает быстродействие35 устройства. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизированный преобразователь напряжения с защитой, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный к входу счетного триггера и одному из входов ШИМа, другой вход которого через узел обратной связи подключен к выходу выпрямителя с фильтром, установленным на выходе усилителя мощности, управляющие входы которых подключены к выходам двух логических элементов И, при этом первые входы последних подключены к парафазным выходам счетного триггера, вторые объединенные - к выходу ШИМа, а третьи объединенные - к выходу исполнительного элемента блока защиты с узлом логической задержки и формирователями импульсов перегрузки и перенапряжения, подключенными к первому входу узла повторного включения, выходом соединенного с первым входом исполнительного элемента, при этом выход узла логической задержки подключен к второму входу узла повторного включения и через введенный логический элемент НЕ к первому входу угомянутого узла. логической памяти, причем второй вход последнего подключен к выходу узла повторного включения, а выход - к второму входу исполнительного элемента 21.Недостатком известного устройства является малое быстродействие авто. матического повторного включения после возникновения перегрузок, что снижает его надежность.Целью изобретения является повышение функциональной надежности. 5Поставленная цель достигается тем, что стабилизированный преобразователь напряжения с защитой, содержащий генератор тактовых импульсов, подключенный к входу счетного триг гера и одному из входов ШИМа, другой вход которого через узел обратной связи подключен к выходной клемме и выходу выпрямителя с фильтром, входом подсоединенного к выходу 15 усилителя мощности, управляющие входы которого подключены к выходам двух логических элементов И, при этом первые входы последних подключены к парафазным выходам счетного тригге ра, вторые объединенные входы подключены к выходу ШИМа, а третьи объединенные входы подключены к выходу блока защиты, включающего в себя элемент ИЛИ-НЕ, формирователи им пульсов перегрузки и перенапряжения, основной узел повторного включения, выполненный на двухвходовых элементах И и ИЛИ, причем выход элемента И подключен к первому входу элемента 30 ИЛИ, узел логической памяти, выполненный на двухвходовых элементах И и ИЛИ, причем выход элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подсоединен к 35 его второму входу, узел логическойзадержки, выполненный на диоде,времязадающей интегрирующей цепи иэлементе НЕ, причем первый выводдиода через времязадающую интегрирующую цепь подсоединен к входу элементаНЕ, и первую интегрирующую цепь, причем-выход элемента ИЛИ вподключен квыходу блока защиты, вход формирователя импульсов перегрузки подключен 45к выходу датчика перегрузки выпрямителя с фильтром, вход формирователяимпульсов перенапряжения соединен свыходной клеммой, а его выход черезпервую интегрирующую цепь подсоединен к второму входу элемента ИЛИосновного узла повторного включения,выход указанного элемента ИЛИ подключен к первому входу элемента,ИЛИ-НЕ и первому входу элемента И 55этого же узла, второй вход элемента Иподключен к выходу элемента НЕ узлалогической задержки, выход элемента ИЛИ узла логической памяти подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, введены диод, вторая интегрирующая цепь, двухвходовой элемент И и дополнительный узел повторного включения, выполненный на трехвходовом элементе ИЛИ и двухвходовом элементе И, причем выход элемента ИЛИ подключен к первому входу элемента И, выходом подключенного к первому входу указанного элемента ИЛИ, а элемент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ узла логической памяти снабжены третьими входами, причем выход формирователя импульсов перегрузки через последовательно включенные диод и втОрую интегрирующую цепь подключен к третьему входу элемента ИЛИ-НЕ, второму входу элемента ИЛИ дополнительного узла повторного включения и первому входу элемента И узла логической памяти, второй вход которого подсоединен к выходу интегрирующей цепи узла логической задержки и первому входу элемента И, второй вход которого совместно с третьим входом элемента ИЛИ дополнительного узла повторного включения подсоединен к выходу элемента ИЛИ основного узла повторного включения, выход элемента И подсоединен к третьему входу элемента ИЛИ узла. логической памяти, второй вход элемента И дополнительного узла повторного включения соединен с выходом элемента НЕ узла логической задержки, выход элемента ИЛИ дополнительного узла повторного включения соединен с вторым выводом диода узла логической задержки.На чертеже показана структурная схема предлагаемого стабилизированного преобразователя напряжения с защитой. Преобразователь содержит генератор 1 тактовых импульсов, подключенный к входу счетного триггера 2 и входу ШИМа 3, второй вход которого через узел 4 обратной связи подключен к выходу выпрямителя с фильтром 5, установленного на выходе усилителя 6 мощности, управляющие входы которого подключены к выходам двух логических, элементов И 7 и 8, первые входы кОторых подключены " выходам счетного триггера 2, вторые объединенные входы - к выходу ШИМа 3, а третьл объединенные входы - к выходу элемента ИЛИ-НЕ 9 блока 10 защиты с формиро 114139120 При подаче питающего напряжения на входах элемента ИЛИ-НЕ 9 отсутствуют высокие логические уровни, На его выходе Формируется логическая "1", которая дает разрешение на прохождение импульсов с парафазных выходов счетного .триггера 2 на первые входы логических элементов,И 7 и 8 и с выхода ШИМа 3 на их вторые входы,вателем 11 импульсов перегрузки, навыходекоторого установлена вторая интегрирующая цепочка на диоде 12, конденсаторе 13 и резисторе 14, и Формирователем 15 импульса перенап ряжения, через первую интегрирующую цепочку на конденсаторе 1 б и резисторе 17, подключенным к первому входу элемента ИЛИ 18 основного узла 19 повторного включения, другой вход которого соединен с выходом логического элемента И 20. Выход логического элемвнта ИЛИ 18 соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 9, с первым входом логического элемента 15ИЛИ 21 дополнительного узла 22 повторного включения и с первым входом логического элемента И 23Первый вход элемента И 20 соединен с выходом логического элемента И 24 узла 25 логической задержки, входкоторого через диод 26 и времязадающую интегрирующую цепочку на резисторах 27 и 28 и конденсаторе 29 подключен к выходу элемента ИЛИ 21, второму 25 входу элемента И 23 и первому входу логического элемента И 30, другой вход которого также подключен к выходу элемента НЕ 24, Второй вход логического элемента ИЛИ 21 подключен З 0 через вторую интегрирующую цепочку к выходу Формирователя 11 импульсов перегрузки, второму входу элемента ИЛИ-НЕ 9 и первому входу логического элемента И 31 узла 32 логической памяти, другой вход которого через вторую интегрирующую цепочку соединен с выходом дополнительного узла 22 повторного включения. Выход логического элемента И 31 соединен 0 , с первым входом логического элемента ИЛИ 33, второй вход которого подключен к выходу логического элемента И 23, а выход - со своим третьим входом и третьим входом элемента ИЛИ-НЕ 9.Стабилизированный преобразователь нанряжения с защитой работает следующим образом.Выходное переменное напряжение усилителя 6 мощности преобразуется в постоянное выпрямителем с фильтром 5 и поступает через узел 4 обратной связи на другой вход ШИиа 3, обеспечивая соответствующее изменение ширины его выходных импульсов.При возникновении перегрузки на выходе Формирователя импульса 11 перегрузки с задержкой, создаваемой конденсатором 13,появляется высокий логический уровень, что приводит к Формированию логической "1" на входе исполнительного элемента ИЛИ-НЕ 9 и логического "О" на его выходе. Логические элементы И 7 и 8 заннраются. Одновременно с выхода Формирователя 11 перегрузки высокий логический уровень поступает на вход логического элемента И 31 узла 32 логической памяти, при этом на другом его входе сохраняется логи" ческий "0", После срабатьвания блока 10 защиты и разрядаконденсатора 13 происходит следующее виноченне преобразователя. Если состояние перегрузки сохраняется, то вновь срабатывает блок 10 защиты, обеспе" чивая эапирание силовых транзисторов усилителя б мощности. Такие включе-, ния могут осуществляться неоднократно, пока не зарядится до уровня логической "1" конденсатор 29. В этом случае при появлении на выходе Формирователя 11 перегрузки высокого уровня на выходе логического элемента И 31 появляется логическая "1", которая поступает на вход логического элемента ИЛИ 33 и фиксирует схему защиты в запертом состоянии, Число таких включений зависит от времени разряда конденсатора 13, определяющего длительность бестоковой паузы силовых транзисторов усилителя б мощности, времени заряда конденсатора 29 и не зависит от параметров схемы управления.При возникновении перенапряжения на выходе Формирователя 15 импульса перенапряжения с задержкой возникает высокий логический уровень, который приводит к Формированию логической "1" на выходе логического элемента ИЛИ 18. На вцхоле элемента ИЛИ-НЕ 9 Формируется логический "0", обеспечивающий запирание логических элементов 7 и 8. Одновременно высокий логический уровень с выхода логилогическая "1", что приводит к формированию на его выходе и выходе узла 32 логической памяти высокого логического уровня и фиксации схемы защиты в запертом состоянии.Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является то, что такое выполнение блока защиты обеспечивает увеличение быстродействия автоматического повторного включения преобразователя при перегрузках, не подвергая нагрузку многократному воздействию повышенного напряжения, что повышает функциональную надежность всего устройства. 7 114139 ческого элемента И 18 поступает на первые входы логических элементов И 20 и 23 и ИЛИ 21. После заряда конденсатора 29 на выходе логическо-го элемента НЕ 24 появляется логический "О", который запирает основной узел повторного включения 19, Яа входах элемента ИЛИ-НЕ 9 отсутствуют высокие логические уровни и на его выходе вновь появляется логи ческая "1". Если включение произойдет на неустранившееся перенапряжение, то вновь срабатывает блок 10 защиты, однако повторно преобразователь невключится,.так как иа втором входе логического элемента И 23 уже имеетсяПИ Заказ 494/35 Тирак 863 сно ал ППП "Патент, г.Уагоро Проектная, 4