SU1129596A1 - Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ , содержащий задающий генератор , выходом соединенный с тактовым входом широтно-импульсного модул то1ра, выход которого подключен к первым входам двух селекторов , вторые входы которых через делитель частоты соединены с выходом задающего генератора, инвертор, первый и второй управл ющие входи кот)рого соединены с выходами пер- ; вого и второго селекторов, а выход с входом вьтр мител  своим выходом подключенного через фильтр к сигнальному входу щиротно- импульсного модул тора и к вьпсоду дл  подключени  нагрузки, схему ИЛИ, выходом присоединенную к третьим входам селекторов, и нуль-орган, о тличающийс   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем осуществлени  регулировани  величины выходного напр жени , 3 него введены дифференцирующа  КС-цепь и дополнительный 9 выпр митель, при этом вход дифференцирующей RC-цепи соединен с выходом щиротно-импульсного модул тора , а выход - с одним из входом схемы ИЛИ, дополнительный выпр митель , входом подключен к выходу инвертора , а выходом - к входу нульоргана , выходом подключенного к второму входу схемы ИЛИ, to сд со а

Description

1 Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитани . Известен стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий задающий генератор генератор пилообразного напр жени  фильтр,-цепь обратной св зи, делитель .частоты, два селектора, блок запуска, логический элемент ИЛИ и .нуль-орган, входы которого подсоединены к выходу дл  подключени  нагрузки и дополнительно введенному источнику эталонного напр1 жени , а выход - к одному входу логического элемента ИЛИ, выходом со единенного с третьими входами селекторов , причем другой вход логического элемента ИЛИ соединен с вы ходом блока запуска. В данном преобразователе при лю бых кратковременных перегрузках и коротких замыкани х происходит отклйчение преобразовател , дл щеес  до нового включени  первичного ис- точтгака ti 3. Недостаток такого преобразовате л  - невозможность его включени  после устранени  перегрузки или ко роткого замыкани  без включени  первичного источника. Наиблоее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  преобразователь посто нного напр жени  в посто нное содержащий широтно-импульсный модул тор, выходы которого соединены с одними выходами двух селекторов, другие вхо ды которых соединены с выходом схе мы ИЛИ,, а выходы - с .входом усилител  мощности, выход которого соединен с выпр мителем, через фильтр соединенным с выходом дл  подклк чени  нагрузки,.к которому подключен вход нуль-органа, выходом соединенного с одним из входом схемы ИЛИ, между другим входом которой и выходом дл  подключени  нагрузки включена цепь, состо ща  из последователь о соединенных диода, разр дного резистора, порогового блока и формировател  импульсов, а ме ду общей шиной и точкой соединени  диода и разр дного резистора включен конденсатор. В известном преобразователе при возникновении перегрузки или корот кого замыканий., как только уровень выходного напр жени  становитс  ни 62 же уровн  настройки нуль-органа, на его выходе устанавливаетс  нулевой потенциал, который через схему ИЛИ запирает селекторы и запрещает подачу импульсов управлени  на усилитель мощности, в результате чего выходное напр жение становитс  равным нулю Г2Х Однако известный преобразователь характеризуетс  невозможностью регулировани  величины выходного напр жени , так как при уменьшении его величины до уровн  настройки нуль-органа последний через схему ШШ запирает селекторы, т.е. происходит отключение преобразовател . Целью изобретени   вл етс  распгаренне функциональных возможностей преобразовател  путем осуществлени  регулировани  величины выходного напр жени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированный преобразователь посто нного напр жени  в посто нное, содержащий задающий генератор , выходом соединенный с тактовым входом широтно-импульсного модул тора , выход которого подключен к первым входам двух селекторов, вторые входы которых через делитель частоты соединены с выходом задающего генератора, инвертор, первый и второй управл ющие входы которого соединены с выходами первого и второго селекторов, а выход - с входом вьтр мител , своим выходом подключенного через фильтр к сигнальному входу широтно-импульсного модул тора и к выходу дл  подключени  нагрузки, схему РШИ, выходом присоединенную к третьим входам селекторов , и нуль-орган, введены дифференцирующа  КС -цепь и дополнительный вьтр митёль, при этом вход дифференцирующей RC-цепи соединен с выходом широтно-импульсного модул тора , а выход - с одним из входом схемы ШШ, дополнительный выпр митель , входом подключен к выходу инвертора , а выходом - к входу нульоргана , выходом подключенного к второму входу схемы ШШ. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. . Стабилизированный преобра ователь посто нного напр жени  в посто рноесодержит задаюп ий генератор 1, выходом соединенный с тактовым входом широтно-импульсного модул тора 2

S.,

и входом делител  частоты 3. Выход широтно-импульсного модул тора 2 поключен к входу дифференцирующей R С-цепи 4 и к первым входам селекторов 5 и 6, вторые входы которых подключены к выходам делител  частоты 3, а третьи входы селекторов 5 и 6 соединены с выходом схемы ИЛИ 7, Выход дифференцирующей RC-цепи 4 соединен с первым ВХОД01. схемы ИЛИ 7, второй вход которой соединен с выходом нулоргана 8, вход которого подключен к выходу дополнительного выпр мител  9. Инвертор 10 первым и вторым управл ющими входами соединен соответственно с выходами первого и второго селекторов. 5 и 6, а выходом подключен к входувьтр мител  11 и дополнительного выпр мител  9, Выхо выпр мител  11 через фильтр 12 присоединен к сигнальному входу ощротно-импульсного модул тора 2 и к выходу дл  подключени  нагрузки.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы задающего генератора Г синхронизируют работу широтно-импульсного модул тора 2, а также поступают на вход делител  частоты 3, выходные импульсы которого поочередно подаютс  на вторые входы се .лекторов 5 и 6, разреша  прохождение не первый и второй управл ющие входы инвертора 10 сигналов модул тора 2, подаваемых на первые входы селекторов,

В начале кажд.ого импульса моду-. л тора 2 дифференцирующа  RC -цепь. 4. формирует импульс, длительность которого значительно меньше длительности импульса модул тора. В момент начала каждого импульса модул тора 2 напр жение на выходе инвертора 10 равно нулю, так как даже при открытых селекторах 5 и 6 необходимо некоторое врем  дл  прохождени  сигнала через один из селекторов и открывани  транзисторов инвертора.

Выходной трансформатор,  вл ющийс  неотъемлемой частью инвертора также создает задержку .импульса выходного напр жени  и коллекторного тока транзисторов, инвертора, работающих в ключевом режиме.

При этом скорость нарастани  импульса выходного напр жени  инвертора и коллекторного тока транзисторов инЕзртора зависит в основном от величины индуктивности рассе ни 

96А

трансформатора и величины нагрузки, Так как величина индуктивности рассе ни  - величина посто нна  дл  данного трансформатора, то скорость нарастани  импульса выходного напр жени  инвертора и коллекторного тока транзисторов инвертора  вл етс  функцией величины нагрузки, подключенной к выходу инвертора через фильтр 12 и вьшр митель 11,

Чем больше величина нагрузки, тем меньше скорость нарастани  и наоборот, чем меньше величина нагрузки , тем больше скорость нарастани  и меньше задержка, В момент начала каждого импульса пшротно-импульсного модул тора 2 напр жение на входе, нуль-органа 8 равно нулю и на второй вход схемы ШШ 7 поступает сигнал логического нул . Одновременно с началом импульса модул тора 2 RC-цепь 4 начинает подавать свой импульс на первый вхо схемы ИЛИ 7, Длительность импульса RC-цепй 4 выбираетс  такой, чтобы за врем  действи  этого импульса , в течение которого селекторы 5 и 6 открыты по -гретьим входам, величина напр жени  на входе нульоргана 8 достигла уровн  его настройки при условии, что величина нагрузки не превьшгает допустимого значени , В этом случае на второй вход схемы ШШ 7 поступает сигнал логической единицы с выхода нуль-орга-

;,1на 8, поэтому с окончанием импульса модул тора 2 селекторы 5 и 6 продолжают оставатьс  открытыми по третьим входам до момента окончани  импульса модул тора 2, когда напр жение на

выходе инвертора 10 исчезает и нульорган 8 вновь вьщает сигнал логичес- . ;кого нул . При отсутствии перегруз|ки или короткого замьжани  на выходе преобразовател  описанный про-

цесс происходит в начале каждого импульса модул тора 2, т,е, в начале каждого полупериода выходного напр жени ,

При возникновении перегрузки или короткого замыкани  в любой момент действи  импульса модул тора.2, кроме времени действи.  импульса РС.цепи 4, транзисторы инвертора 10

переход т в активный решш, амплитуда выходного напр жени  спадает до величины, меньшей уровн  настройки нуль-органа 8, который переключаетс 

.51

по выходу в положение логического нул , закрыва  cвлeкtopы 5 и 6,

Если до момента начала: следующего импульса модул тора 2 перегрузка или короткое замыкание преобразовател  не будут устранены, то за врем  действи  импульса RC-цепи 4 величина выходного напр жени  инвертора 10 не успеет достичь уровн  настройки нуль-органа 8 из-за недостаточной скорости нарастани  . (крутизны переднего фронта). По той же причине.коллекторный ток транзисторов инверторов 10 не достигнет опасной дл  них величины. По окончании импульса RC -цепи 4 селекторы 5 и 6 вновь закроютс  по третьим входам, так .как нуль-орган 8 не вы .д&.ет сигнала логической единицы на второй вход схемы ИЛИ 7. В течение всего времени действи  аварийного режима в начале каждого полупериода гфоисходит вышеописанный процесс. При этом амплитуда импульсов коллекторного тока транзисторов инвертора 10 не превьшает предельно допустимого значени , а скважность импульсов значительно больше скважности в нормальном режиме, так как длительность импульса КС-цепи 4 во много раз меньше длительности импульса модул тора 2. Поэтому средний ток транзисторов инвертора; 10 и средн   мощность, вьщел ема  на них, также значительно меньше предельно допустимого значени , что гаранти95966

рует длительную работу преобразовател  при перегрузках и коротких замыкани х ,

i При устранении перегрузки или ко5 роткого замыкани  в начале ближайшего импульса модул тора 2 крутизна переднего фронта импульса выходного напр жени  инвертора 10 окажетс  достаточной дл  достижени 

10 уровн  настройки нуль-органа 8 за врем  действи  импульса RC -цепи 4, т,е, преобразователь автоматически, восстановит свою работоспособность. Таким образом, преобразователь

15 обеспечивает возможность регулировани  выходного напр жени , так как нуль-орган 8 измер ет амплитуду выходного напр жени  инвертора 10, котора   вл етс  практически посто н20 ной при отсутствии перегрузки или короткого замыкани , в то врем  как величина выходного напр жени  определ етс  только шириной импульсов. Кроме того, предлагаемый преоб25 разователь имеет более высокую надёжность , так как при коротких за- мьжани х в самом инверторе, а также в случае замагничи ани  выходного трансформатора инвертора, приво30 д щего к выходу транзисторов из режима насыщени , исключаетс  задерж- ка срабатывани  нуль-органа и блокировани  селекторов по причине отсутстви  в цепи инвертор - нуль ,- орган выходного фильтра, имеющего большую посто нную времени.

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий задающий генератор, выходом соединенный с тактовым входом широтно-импульсного модулятора, выход которого подключен к первым входам двух селекторов, вторые входы которых через делитель частоты соединены с выходом задающего генератора, инвертор, первый и второй управляющие входы которого соединены с выходами первого и второго селекторов, а выход с входом выпрямителя своим выходом подключенного через фильтр к сигнальному входу широтнотимпульсного модулятора и к выходу для подключения нагрузки, схему ИЛИ, выходом присоединенную к третьим входам селекторов, и нуль-орган, о тличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных воз•можностей путем осуществления регулирования величины выходного напряжения, в него введены дифференцирующая RC-пепь и дополнительный выпрямитель, при этом вход дифференцирующей RC-цепи соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, а выход - с одним из входом схемы ИЛИ, дополнительный выпрямитель, входом подключен к выходу инвертора, а выходом - к входу нульоргана, выходом подключенного к второму входу схемы ИЛИ.

   вы1