Стабилизированный преобразовательпостоянного напряжения

О П И С А Н И Е836720ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоцивпистичвскикРеспублик 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 25. 05, 79 (21) 2769 69/24 Кл.02 Н 7/12 с присоединением заявк(23) Приоритет дирстееиимХ кам СССР) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ тройст носит источни паратурь 1устройстпитания радии может найт лектроннои применение ания узлов вах электропи автоматики, ьной технисредств связки,ычислит пр жа оширотноинвертиограничи тельныи резистор и разв Известны стабилизированные еобразователи 111.Наиболее близким к предложенному преобразователю является стабилизированный преобразователь, содер щий транзисторный инвертор, сил вой трансформатор, выпрямители с 1.С-фильтрами, потенциальные шины и общую шину с подключенными к ней йагрузками разнополярных выходных напряжений.и .блоком управления, получающим питание от трансформатора задающего генератора, широтно-им" пульсный модулятор с выходным управ ляющим трансформатором, компаратор-импульсной модуляции, на не рующий вход которого через вающие диоды подключены одновременно выход компаратора защиты, выходусилителя постоянного тока на операционном усилителе и через разделительный конденсатор - непосредственно выход генератора треугольного напряжения, а к инвертирующему входу - средняя точка резистивного делителя напряжения питания схе Омы управления, источник опорного напряжения на стабилитроне, запитьгвающий одновременно резистивные делители входных напряжений компаратора защиты с одним датчиком тока т 5и резистивный делитель опорного напряжения усилителя постоянного тока,измерительный резистивный делит льусилителя постоянного тока, подключенный к плюсовой потенциальнойшине одного из выпрямителей выходного напряжения, отдельную схему формирования временной паузы и отдельную схему ст превышения выходногонапряжения 12.836720 3Однако такие преобразователи имеют ряд недостатков:Низкую надежность из-за отсутствия защиты стабилизированного Мпреобразователя от перегрузок и корот 5 кого замыкания любого из выпрямителей разнополярных выходных напряжений. Не обеспечено линейное нарастание тока с ограничением при включении стабилизированного преобразователя.2. Низкую надежность стабилизированного преобразователя из-за отсутствия ограничения входной мощности при отсутствии цепи автоматического увеличения временной паузы при понижении напряжения входа ниже допустимого рабочего уровня,3. Наличие сложной схемы защиты от20 превышения выходных напряжений сни 1жает надежность стабилизированного преобразователя.Цель изобретения - повышение надежности, защита от перегрузок и обеспечение линейного нарастания входного тока при включении устройства.Это достигается тем, что в ста-, билизированный преобразователь дополнительно введен второй датчик тока, включенный между соединенными обмотками дросселей и обкладками конденсаторов 1.С-фильтров выпрямителей выходных напряжений одной полярности, а первый датчик тока включен между соединенными обмотками дросселей и обкладками конденсаторов СС-фильтров выпрямителей выходных напряжений другой полярности, причем каждый датчик тока подключен между общей шиной и плечом соответствующего резистивного делителя входного напряжения компаратора защиты. Кроме этого, в устройство дополнительно введена цепь автоматического увеличения временной паузы, выполненная из реэистивного делителя опорного напряжения и развязываю- щего диода, подключенного к неинвепти 50 рующему входу компаратора ШИИ, а в блок защиты от превышения выходных напряжений введен диод, подключенный между входом компаратора защиты и" плюсовой потенциальной шиной с измерительным реэистивным делителем усилителя постоянного тока.На.чертеже изображена электрическая схема преобразователя. фУстройство содержит транзисторный инвертор 1, силовой трансформатор 2, выпрямители 3-6 разнополярных выход" ных напряжений дроссели 7-10 Ы-фильтров, конденсаторы 11-14 1.С-фильтров, потенциальные шины 15-18, общую шину 19, нагрузки 20-2 Э разнополярных выходных напряжений, блок управления 24, включающий трансформатор 25, задающий генератор 26, широтно-импульсный модулятор 27, выходной управляющий трансформатор 28, компаратор ШИМ 29, .ограничительный резистор 30, развязывающие диоды 31, 32, 33, компаратор защиты 34, усилитель 35 постоянного тока на операционном усилителе, разделительный конденсатор 36, генератор 37 треугольного напряжения, резиствный делитель напряжения питания схемы управления на резисторах 38, 39., источник опорного напряжения на стабилитроне 40, резистивные делители входных напряжений компаратора защиты на резисторах 41, 42, 43, 44, первый датчик тока 45, второй датчик тока 46, резистивный делитель опорного напряжения усилителя постоянного тока на резисторах 47, 48, измерительный резистивный делитель 49 усилителя постоянного тока, резистивный делитель опорного напряжения на .резисторах 50, 51, диод 52. Предложенный стабилизированный преобразователь работает следующим образом.Транзисторный инвертор 1 с силовым трансформатором 2 управляется через выходной управляющий трансформатор 28 с помощью широтно-импульсного модулятора 27, Питание блока управления 24 осуществляется от трансформатора 25 задающего генератора 26 стабилизированным напряжением.Управление широтно-импульсного модулятора 27 осуществляется с помощью компаратора ШИИ 29, на неинвертирующий вход которого через огра- . ничительный резистор 30 и развязывающий диод 33 подается усиленное напряжение сигнала. обратной связи с выхода усилителя 35 постоянного тока, выполненного на операционном усилителе. Крбме того,. через разделительный конденсатор 36 неинвертирующий вход компаратора соединен с выходом генератора 37 треугольного напряжения удвоенной частоты по ат836720 55 5ношению к задающему генератору 26, а на инвертирующий вход компаратора подается напряжение со средней точки резистивного делителя напряже- ния питания схемы управления на резисторах 38, 39.Усилитель 35 постоянного тока сравнивает часть опорного напряжения стабилитрона 40, поступающегона инвертирующий вход с делителяна резисторах 47, 48, с суммой на.пряжений выходного напряжения О,1,1подаваемого через измерительный де. -литель 49 усилителя постоянноготока одного из выпрямителей 3-6 разнополярных выходных напряжений сФильтрами, и частью напряжейия источника опорного напряжения на стабилитроне 0 на неинвертирующем входе.При уменьшении напряжения вхрдаО 0 уменьшается выходное напряжениеусиленного сигнала рассогласованияусилителя 35 постоянного тока, подаваемого на неинвертирующий вход компаратора ШИМ 29. При этом длительность выходного сигнала компаратораШИМ:29 уменьшается, что ведет к расширению длительности импульсов широтно-импульсного модулятора 27 ик стабилизации напряжений Овц,О 0 ыхО 0 ь,З, О 0, выпрямителей с 1.С-Фильтрами на нагрузках 20-23 разнополярныхвыходных напряжений,При понижении напряжения входа Ониже допустимого уровня напряжение усиленного сигнала становится меньше напряжения средней точки резистивного делителя опорного напряжения на резисторах 501 51 и развязывающий диод 32 фиксирует величину напряжения средней точки резистивного делителя .опорного напряжения на резисторах 50, 51 на неинвертирующем входе компаратора ШИМ 29, в результате чего всегда существует сигнал малой длительности на выходе компаратора ШИМ 29, увеличиваясь при дальнейшем уменьшении напряжения входа ,О 0 из-за уменьшения напряжения на инвертирующем входе и Фиксации напряжения на неинвертирующем входе компаратора ШИМ 29. Таким образом, повышается надежность из-за ограничения входной мощности, автоматического увеличения временной паузы. При этом полностью исключается возможность появления сквозных токов,5 10 15 20 25 30 35 40 45 бДля обеспечения линейного нарастания входного тока и ограничения бросков тока при включении стабилизированного преобразователя из-за бросков зарядных. токов конденсаторов 11-14 1.С-фильтров между соединенными обмотками дросселей 7,8 1.С-Фильтров и соединенными обкладками конденсаторов 11, 12 1.С-фильтров выпрямителей 3, 4 выходных напряжений О О , одной полярности введен первый датчик 45, а второй датчик тока 46 введен между соединенными обмотками дросселей 9, 1 О Фильтров и соединенными обкладками конденсаторов 13, 14 1.С-Фильтров, причем каждый датчик тока подключен между общей шиной 19 и плечом резистивного датчика входного напряжения компаратора защиты на резисторах 41, 42 и 43, 44 соответственно. Падение напряжения, образуемое на датчиках тока 45, 46 при бросках зарядных токов конденсаторов 11-14 1.С-фильтров, включает компаратор защиты 34, который увеличивает напряжение на неинвертирующем входе компаратора ШИМ 29, уменьшающего длительность выходных импульсов широтно-импульсного модулятора. При этом обеспечивается заряд конденсаторов 11-14 С-фильтров постоянным линейно нарастающим током с ограничением, Аналогично подобное включение датчиков тока 45, 46 позволяет осуществить защиту стабилизированного преобразователя от перегрузок и короткого замыкания любого из выпрямителей 3-6 разно- полярных выходных напряжений. Наличие такой защиты от перегрузок и короткого замыкания у других стабилизированных преобразователей позволяет им"работать на параллельную нагрузку, что важно при резервировании стабилизированных преобразователей и при получении больших мощностей на нагрузке от первичных источников с большим внутренним сопротивлением. Для защиты от перенапряжения выходных нагрузок 20, 21, 22, 23 введен диод 52, подключенный между входом компаратора защиты 34 и плюсовой потенциальной шиной 15 с измерительным резистивным делителем 49 усилителя постоянного тока. В случае отказа усилителя постоянного тока 35 выходное напряжение 00 ытановится больше, чем на средней точке резистивного делителя входного напряжения компаратора защиты на резисторах 41, 42. Диод 52 включает компаратор защиты 34, увеличивающий напряжение на неинвертирующем входе компаратора ШИН 29, который, ограничивая длительности импульсов широтно-импульсного модулятора 27, поддерживает выход" на"р" Овыц Ъ Ъ"; Ъьм в начальном ограничении, Велйчины превьидений выходных напряжений задаются резистивным делителем входного напряжения компаратора защиты на ре-. зисторах 43, 44. 15При использовании предложенного стабилизированного преобразователя достигается повышение надежности, защита преобразователя от перегрузок и коротких замыканий любых вы О прямителей раэнополярных выходных напряжений, Формирование заданных характеристик при его включении, линейного нарастания входного тока с его ограничением, ограничение мощ ности при понижении напряжения на входе О ниже допустимого рабочего уровня и автоматического увеличения временной паузы 1 исключаются сквозные токи), упрощение схемы ЗО защиты от превышения выходного напряжения.Формула изобретенияСтабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий транзисторный инвертор, силовой трансформатор, выпрямители разно- полярных выходных напряжений с 1.С- фильтрами,.потенциальные шины и4 О общую шину с подключенными к ней нагрузками разнополярных выходных напряжений и блокомуправления, получающим питание от трансформатора . задающего генератора и включающим в45 себя широтно-импульсный модулятор с выходным управляющим трансформатором, компаратор ШИИ, на неинвертирующий вход которого через ограничительный резистор и развязывающих5 О диоды подключены одновременно выход компаратора защиты, выход усилителя постоянного тока на операционном усилителе и через разделительный конденсатор - непосредственно выход генератора треугольного напряжения, а к инвертирующему входу - средняя точка резистивного делителя напряжения блока управления, источник опорного напряжения на стабилитроне, питающий одновременно резистивные делители входных напряжений компаратора защиты с датчиком тока и резистивный делитель опорного напряжения усилителя постоянного тока, измерительный резистивный делитель усилителя постоянного тока, подключенный к плюсовой потенциальной шине одного из выпрямителей выходного напряжения, блока формирования временной паузы и блока защиты от превышения выходных напряжений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, защиты стабилизированного преобразователя от перегрузок и короткого замыкания любого из выпрямителей разнополярных выходных напряжений и обеспечения линейного нарастания входного тока с его огра.ичением при включении стабилизированного преобразователя, в него дополнительно введен второй датчик тока, включенный между соединенными обмотками дросселей и обкладками конденсаторов 1.С-фильтров выпрямителей выходных напряжений одной полярности, а первый датчик тока включен между соединенными обмотками дросселей и обкладками конденсаторов Ы-Фильтров выпрямителей выходных . напряжений другой полярности, причем каждый датчик тока подключен между общей шиной и плечом соответствующего резистивного делителя входного напряжения компаратора защиты.2. Преобразователь по п. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительно введена цепь автоматического увеличения временной паузы, выполненная из резис 1 ивного делителя опорного напряжения и развяэывающего диода, подключенного к неинвертирующему входу компаратора ШИИ3. Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в блок защиты от превышения выходных напряжений введен диод, подключенный между входом компаратора защиты и шпосовой потенциальной шиной с измерительным реэистивным делителем усилителя постоянного тока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2600982/24-7,кл. 6 05 Г 1/56, 1978.2. "Электроника", Р 7, 1977, с. 56,рис, 3,836720 аказ 3368(4 Проектная, 4 илизл ППП "Патент" внии жг ираж 67 одп