Устройство для управления двухтактным транзисторным преобразователем

(51) 5 Н 02 М 3/33 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ИСА АВТОРСКОМУ переменное. Целью изобретения является распярение функциональных возможностей преобразователя и повышение его надежности. Устройство для управления двухтактным транзисторным преобразователем содержит два нуль- органа, делитель напряжения, четыре диода и мостовой времязадающий элемент. Устройство снабжено пиковым детектором,одновибратором,источникомопорного напряжения,компаратором и пусковым конденсатором. В него также введены одиннадцать диодов и три резистора,. Устройство снабжено клеммами управления и обратной связи по току и сос"1 тоянию силовых транзисторов преобразователя. Устройство обеспечивает защиту силовых транзисторов и симметрирование токов по полупериодам, обеспечивает частотный запуск и защиу преобразователя от перегрузок. аучно-иса электроство СССР35, 1983.во СССР2, 1973.(57) Иэобраэовател к преобет быть йс-етение относится ной технике и мож при разработке и ного электропитан х для преобразова напряжения в регу то пользов я, предов втор назначенн стоянного ния по- ируемо зможности одновременного т анзисторов, работающих ранения воотпирания рпротивотакте,На чертеже иская схема устрУстройствотактным транзнстелем содержит(например, навибратор 3, исжения 4, компатектор 6, кондконденсатор 8,бр Изо ть исчниковдназэовательнопользовановторичногначенныхного напрруемое поного напрЦельюрение фунпреобраэо стоянрегулиыходрасшистей ечения жения и чет устрегулироповышени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Филиал Всесоюзногоследовательского инститмеханики(56) Авторское свидетелФ 995227, кл. Н 02 И 3/Авторское свидетельс9 375764, кл. Н 03 К 3/ СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХ НЗИСТОРНЫИ ПРЕОВРАЗОВАтение относится к пре й технике и может бы при разработке исто о электропитания, пре ля преобразования по яжения в переменное,частоте и величине яжения,изобретения является кциональных возможно вателя за счет обесп ания выходного напря его надежности за сриведена электричеойства.для управления двух- торным преобразовадва нуль-органа 1.2 омпараторах), одноочник опорного напря атор 5, пиковый денсатор 7 и пусковой пятнадцать диодов9-23, резистивный делитель напряжения 24, семь резисторов 25-31. Вего состав также входят шины 32, 33для подключения источника питания,клемма 34, для подключения к цепирегулирования, три клеммы 35, 36,37 для подключения сигнала состояния транзисторов преобразователя(на фиг.1, например, дополнительной 10обмотки трансформатора преобразователя), две клеммы 38, 39 для подключения к входным цепям управленияпреобразователя, две клеммы 40, 41для подключения к датчйкам тока преобразователя и клемма 42,для подклю"чения к цепи дистанционного управления. Питающие выводы нуль-органов1, 2 порогового одновибратора 3,источника опорного напряжения 4,компаратора 5 и входные выводы резистивного делителя напряжения 24подключены к соответствующим шинам32, 22 источника питания. К положительной шине 32 источника питания 25подключены резисторы 25, 26 мостового времязадающего элемента, вторыевыводы которых подключены к разным об-.кладкам конденсатора 7 и анодам 9,.12 и 10, 11 диодов соответственно.Точка соединения входов опорного напряжения нуль-органов, 2 соединена с катодами 13, 16, анодом 23 диодов, клеммой 34 для подключения сиг.нала регулирования, средней точкойделителя напряжения 24, первыми выводами пускового конденсатора 8 ирезистора 31. Второй вывод резистора 31 подключен к клемме 35 для подключения среднего вывода дополнитель" 40ной обмотки преобразователя, концыкоторой соединены с клеммами 36, 37,подключенными соответственно к анодам 14-и 17 диодов. Катод последнего соединен с катодами 10, 18, анодом 16 диодов, измерительным входомвторого нуль-органа 2, а через резистор 30 - с выходом первого нульоргана 1, катодом 12, анодом 19 диодов и через резистор. 27 - с клем 50мой 40 для управления первым плечомпреобразователя. Другая клемма 41для управления через резистор 28 соединена с выходом второго нуль-органа 2, катодом 11, анодом 15 диодов и55через резистор 29 - с измерительнымвходом первого нуль-органа 1, катодами 9, 14 и анодом 13 диодов. Аноддиода,18 соединен с выходом компара. тора 5, инвертирующий вход которогоподключен к выходу пикового детектора 6, а неинвертирующий вход - к катоду диода 20, анод которого соединен с анодам диода 21 и клеммой 38для подключения датчика тока второго плеча преобразователя. Вход пикового детектора 6 соединен с клеммой39 для подключения датчика тока первого плеча преобразователя, и анодомдиода 22, катоды диодов 21, 22 подклю"чены кклемме 42 - дистанционного уп-равления и первому входу одновибратора 3, второй вход которого соединенс выходом источника опорного напряжения 4, а выход - с катодами 15, 19и 23 диодов. Вторые. выводы пусковогоконденсатора 8 и общий вывод пиковогодетектора 6 соединены с отрицательнойшиной 33 источника питания, причем из-,мерительными выводами нуль-органов1, 2 служат инвертирующие входы компараторов, входами опорного напряжения - неинвертирующие. Величина резистора 25 задается меньше, чем величина резистора 26.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии сигналы регулирования и дистанционного управления на клеммах 34, 42 отсутствуют.На выходе одновибратора.3 - единичный уровень напряжения, на выходекомпаратора 5 - нулевой уровень напряжения . При подаче напряжения нашины питания 32, 33, ток, протекающий по цепям: резистор 25, диоды 9,13, пусковой конденсатор 8 и резистор 26, диоды 10, 16, пусковой конденсатор 8, создает на входах нуль-органов 1, 2 (на компараторах) разностьпотенциалов, способствующую появлениюна их выходах нулевых уровней напряжения, Так как быстродействие компараторов не может быть одинаковым; топоявление нулевого уровня на одномиз них происходит быстрее например,на первом быстрее,чем на втором). Свыхода первого нуль-органа 1, черезрезистор 30 нулевой сигнал обратнойсвязи подается на измерительныйвход второго нуль-органа 2 и переключает его в единичное состояние.При этом на клемме 41 появляется сигнал управления вторым плечом преобразователя. Конденсатор 7 мостовоговремязадающего элемента начинает заряжаться по цепи: шина 32, резистор5 164256 26, диод 12, нуль-орган 1, отрицательная шина 33 источника питания, В момент, когда величина напряжения на измерительном входе нуль-органа 25 превышает напряжение на его опорном входе происходит его переключение . в нулевое состояние, При этом сигнал управления на клемме 41 снимается, а через резистор 29 нулевой 10 сигнал обратной связи переводит первый нуль-орган 1 в единичное состояние и на клемме 40 появляется сигнал управления первым плечом преобразователя. Конденсатор 7 начинает перезаряжаться по цепи; шина 32, резистор 26, конденсатор 7, диод 11, второй нуль-орган 2, шина 33, и в момент, когда напряжение ка измерительном входе первого нуль-органа 1 станет больше, чем на его опорном входе, он переключается в нулевое состояние. Далее процессы повторяют,ся. Одновременно с работой устройства происходит медленный заряд пускового конденсатора 8, что приводит к плавному увеличению напряжения на опорных входах нуль-органов 1, 2 и прямо пропорциональному уменьшению частоты сигнала управления, до тех пор, пока напряжение не достигнет величины задаваемой раэистивным делителем 24. Таким образом устройство осуществляет частотный пуск преобразователя.Выравнивание амплитуд токов плеч преобразователя по полупериодам устройство осуществляет следующим образом.Сигнал от датчика тока первого плеча преобразователя через клемму 39 поступает на вход пикового детектора 6, который Фиксирует его амплитуду и задает порог срабатывания для компаратора 5. В следующий полупериод сигнал от датчика тока второго плеча преобразователя через клемму 42 и диод 20 поступает на неинвертирующий вход компаратора 5. В момент, когда его величина превысит уровень напряжения на инвертирующем входе, компаратор переключателя в единичное состояние и через диод 18 переключает нуль-орган 2 в нулевое состояние, т,е. раньше, чем величина напряжения иа конденсаторе 7 достигнет его порога срабатывания. Вследствие того, что величина резистора 25 выбирается на 5-1 ОЖ меньше величи 3 6ны резистора 26, длительность управляющего импульса первого плеча преобразователя будет всегда задающей для второго, т.е. первое плечо является ведущим, а второе - ведомым.При набросе или сбросенагрузки рассимметрирования токов не происходит по причине инерционных свойств магнитопровода силового трансФорматора преобразователя и расчетного быстродействия пикового детектора 6.1,642563 10 15 20 35 40 45 50 одновибратора 3. В момент, когда напряжение на нем превысит порог сра" батывания задаваемый от источника опорного напряжения 4, одновибратор 3 переключается в нулевое состояние и через диод 15, диод 19 снимает импульсы управления преобразователем, а через диод 23 разряжает пусковой конденсатор 8. По окончании нулевого импульса одновибратора 3 генерация возобновляется с высокой частоты. При сохранении перегрузки устройство работает в режиме автоматического повторного включения. При подаче внешнего единичного сигнала на клемму 42 дистанционного управления, одновибратор 3 устанавливается в нулевое состояние на время действия этого сигнала. Управляющие импульсы преобразователя при этом снимаются,и он выключается. После снятия внешнего сигнала работа преобразователя возобновляется.При подаче внешнего аналогового сигнала регулирования на клемму 34 устройство обратно пропорционально изменяет частоту работы преобразователя.Таким образом, предлагаемое устройство удовлетворяет поставленным требованиям и работоспособно с полу- мостовыми и мостовыми преобразователями через трансформаторные усилители мощности и трансформаторы тока, а также имеет возможность дистанционного включения и регулирования от внешних сигналов. Оно обеспечивает защиту от сквозных токов силовых . транзисторов, симметрирование токовпо полупериодам, плавный пуск и защиту преобразователя от перегрузки. Формула изобретения Устройство для управления двухтактным транзисторным преобразователем, содержащее два нуль-органа, делитель напряжения, четыре диода и мостовой времязадаящий элемент, два плеча которого образованы первым и вторым резисторами, соединенными одними выводами с положительной шиной источника питания, другими - с анодами первого и второго укаэанных диодов, соответственно, образующих два других его плеча, к выходной диагонали упомянутого мостового времяэадающего элемента подключен конденсатор, а выходы опорного напряжения нуль-органов объединены с управляющим выводом, предназначеннымдля подключения сигнала регулирования по закону частотно-импульсноймодуляции и со средней точкой делителя напряжения, подключенного кшинам источника питания, причем упомянутые нуль-органы выполнены в виде компараторов, выходы которых используют как выходы устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей преобразователя эа счет обеспечения регулирования выходного напряжения и повышения его надежности,. в него введены пиковый детектор, одновибратор, источник опорного напряжения, дополнительный компаратор, пусковой конденсатор, одиннадцать диодов, три дополнительныхрезистора, три клеммы для подключе" ния сигналов состояния транзисторов 25 преобразователя, две клеммы для подключения датчиков тока и клемма дистанционного управления, катоды первого и второго вышеупомянутых диодов 30 соединены соответственно с измерительными входами первого и второгонуль-органов, выходы которых соединены с катодами третьего и четвертого диодов, анодами подключенных к выходной диагонали мостового времязадающего элемента, измерительныйвход первого нуль-органа соединен с анодом пятого и катодом шестого диодов и через первый дополнительныйрезистор - с выходом второго нульоргана и анодом седьмого диода, измерительный вход второго нуль-органа соединен с анодом восьмого, катодами девятого и десятого диодов ичерез второй дополнительный резистор - с выходом первого нуль-органа, подключенным к аноду одиннадцатого диода, анод десятого диода соединен с выходом дополнительногокомпаратора, инвертирующий вход которого подключен к выходу пиковогодетектора, а неиивертирующий вход -к катоду двенадцатого диода, анодомсоединенного с анодом тринадцатого диода и клеммой первого датчика тока, клемма второго датчика токаподключена к входу пикового детектора и аноду четырнадцатого диода,катод которого объединен с катодомтринадцатого диода и подключен к1 О 1642563 тельный реэистор связан с вышеупомянутой первой клеммой для подключения сигналов состояния транзисторов преобразователя вторая н третья клемУма которого соединена соответственно с анодом шестого и девятого диодов, второй вывод пускового конденсатора подключен к отрицательной шине источника питания, причем величина второго резистора задается меньше величины первого резистора. Составитель А,ЧесноковМ.Васильева Техред С.Мигунов еда Корректор Н, Ревская Заказ 1434ВНИИПИ Госуд Тираж 3 твенного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, Раушс изводственно-издательский комбинат "Патент",. г. Ужг л. Гагарина клемме дистанционного управления ипервому входу одновибратора, второйвход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с катодами седьмого, одиннадцатого и пятнадцатого диодов, анодпоследнего. диода соединен с входамиопорного напряжения нуль-органов,катодами пятого и восьмого диодов,подключен к первому выводу пусковогоконденсатора и через третий дополниПодписноеям и открытиям при ГКНТ СС наб., д. 4/5