RU1778900C - Dc voltage converter - Google Patents

Dc voltage converter

Info

Publication number
RU1778900C
RU1778900C SU904793727A SU4793727A RU1778900C RU 1778900 C RU1778900 C RU 1778900C SU 904793727 A SU904793727 A SU 904793727A SU 4793727 A SU4793727 A SU 4793727A RU 1778900 C RU1778900 C RU 1778900C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
inputs
flip
converter
Prior art date
Application number
SU904793727A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Александрович Абин
Валентин Егорович Болтнев
Алексей Андреевич Голованчиков
Виктор Викторович Кандлин
Александр Вячеславович Макаров
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Старт"
Рязанский Радиотехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Старт", Рязанский Радиотехнический Институт filed Critical Научно-производственное объединение "Старт"
Priority to SU904793727A priority Critical patent/RU1778900C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1778900C publication Critical patent/RU1778900C/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы преобразовательного устройства. Преобразователь выполнен в виде нерегулируемых двухтактных преобразователей 1 с выходом на посто нном токе, соединенных между собой параллельно по входу и выходу. В состав блока управлени  вход т генератор тактовых импульсов 9, распределитель импульсов 10 и N идентичных узлов формировани  управл ющих сигналов, содержащих два датчика коллекторного напр жени  23, 24, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25 и два элемента И 17, 20, выходами св занных с управл ющими входами транзисторных ключей 15, 16. В отличие от известного , преобразователь снабжен двум  элементами задержки 11, 12, а каждый узел формировани  управл ющих сигналов снабжен элементом НЕ 26, элементом 2ИСThe invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources. An object of the invention is to increase the reliability of a converter device. The converter is made in the form of unregulated push-pull converters 1 with a constant current output, connected to each other in parallel at the input and output. The control unit includes a clock pulse generator 9, a pulse distributor 10 and N identical nodes for generating control signals containing two collector voltage sensors 23, 24, an EXCLUSIVE OR element 25 and two AND elements 17, 20, outputs connected to the control the input inputs of the transistor switches 15, 16. In contrast to the known one, the converter is equipped with two delay elements 11, 12, and each control signal generating unit is equipped with a HE 26 element, a 2IS element

Description

ME 28. элементом 2 ИЛИ 32 и RS-триггером 29. Распределитель импульсов выполнен в виде 2N D-тригтеров 10, соединенных между собой особым образом. Выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25 подключен ко входу элемента НЕ 26, выход которого соединен со входом элемента 2И-НЕ 28. Второй вход этого элемента подключен к выходу элемента 2 ИЛИ 32, а выход - к установочному входу RS триггера 29. Установочный RME 28. element 2 OR 32 and RS-trigger 29. The pulse distributor is made in the form of 2N D-triggers 10, interconnected in a special way. The output of the EXCLUSIVE OR 25 element is connected to the input of the element NOT 26, the output of which is connected to the input of the element 2 AND NOT 28. The second input of this element is connected to the output of the element 2 OR 32, and the output to the installation input RS of trigger 29. Installation R

вход RS-триггера 29 соединен с выходом второго элемента задержки 12. а выход Q - со вторыми входами элементов И 17, 20, первые входы которых дополнительно подключены ко входам элемента 2 ИЛИ 32. Выполненный таким образом блок управлени  обеспечивает срабатывание схемы защиты преобразовател  без задержки, что повышает надежность его работы, 3 ил.the input of the RS flip-flop 29 is connected to the output of the second delay element 12. and the output Q is connected to the second inputs of the elements AND 17, 20, the first inputs of which are additionally connected to the inputs of the element 2 OR 32. The control unit made in this way ensures that the converter protection circuit operates without delay , which increases the reliability of its work, 3 ill.

Изобретение относитс  к области электротехнике и может быть использовано в устройствах преобразовательной техники и источниках вторичного электропитани ,The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in converting equipment devices and secondary power sources

Известен двухтактный конвертор, выполненный по схеме параллельного включе- ни  двухтактных нерегулируемых преобразовательных  чеек (ПЯ), например, работающих со взаимным сдвигом фаз, кажда  из которых содержит трансформатор, транзисторные ключи и выпр мительный мост с общим емкостным фильтром. Такое включение преобразовательных  чеек позвол ет существенно уменьшить энергоемкость выходного конденсаторного фильтра. Недостатком такого включени  преобразовательных  чеек  вл етс  то, что процессы рассасывани  избыточного зар да в диодах выходных выпр мителей лишь форсируютс  (уменьшаетс  их длительность, но увеличиваетс  амплитуда обратного тока через запирающие диоды), что обусловливает импульсную перегрузку по току диодов выпр мителей и транзисторных ключей ПЯ как коммутирующихс  так и всех других и снижает КПД и надежность.A push-pull converter is known that is designed according to a parallel circuit of push-pull unregulated converting cells (ПЯ), for example, operating with a mutual phase shift, each of which contains a transformer, transistor switches and a rectifier bridge with a common capacitive filter. Such inclusion of the converter cells can significantly reduce the energy consumption of the output capacitor filter. The disadvantage of switching on the converter cells is that the processes of absorption of excess charge in the diodes of the output rectifiers only accelerate (their duration decreases, but the amplitude of the reverse current through the blocking diodes increases), which causes a pulsed current overload of the rectifier diodes and transistor switches both commuting and all others and reduces efficiency and reliability.

Наиболее близким по существу технического решени   вл етс  преобразователь напр жени , выполненный по дифференциальной схеме двухтактного инвертора, причем управл ющие входы силовых транзисторных ключей св заны с выходами двух элементов типа И (И-НЕ). первые входы которых подключены к противофазным выходам генератора тактовых импульсов пр моугольной формы типа меандр, а второй и третий входы попарно объединены и подключены к обкладкам конденсатора. Одна из обкладок конденсатора подключена к выходу источника логического управл ющего сигнала, а друга  его обкладка через резистор подключена к выходу элемента ИСК- ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Входы элементаThe closest technical solution is the voltage converter, made according to the differential circuit of a push-pull inverter, the control inputs of the power transistor switches connected to the outputs of two elements of type AND (AND-NOT). the first inputs of which are connected to the antiphase outputs of a clock pulse generator of a rectangular shape such as a meander, and the second and third inputs are pairwise combined and connected to the capacitor plates. One of the capacitor plates is connected to the output of the logical control signal source, and the other of its capacitor plates is connected through the resistor to the output of the EXCLUSIVE OR element. Element Inputs

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с четвертыми входами элементов И (И-НЕ) и подключены к выходам двух идентичных измерительно-согласующих элементов,EXCLUSIVE OR connected to the fourth inputs of AND elements (AND NOT) and connected to the outputs of two identical measuring and matching elements,

вход каждого из которых св зан с точкой соединени  первичной полуобмотки трансформатора и силового транзисторного ключа . Управл ющие входы силовых транзисторных ключей св заны с выходамиthe input of each of which is connected to the connection point of the primary half-winding of the transformer and the power transistor switch. The control inputs of the power transistor switches are connected to the outputs

элементов 4И.elements 4I.

Недостатком данного преобразовател  напр жени   вл етс  принципиальна  задержка момента срабатывани  схемы защиты , обусловленна  RC-цепочкой в выходнойThe disadvantage of this voltage converter is the fundamental delay in the response of the protection circuit due to the RC circuit in the output

цепи элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Кроме того, преобразователь тер ет работоспособность при введении нулевых пауз в выходном напр жении.element chains EXCLUSIVE OR. In addition, the converter loses operability when introducing zero pauses in the output voltage.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности преобразовател  напр жени .An object of the invention is to increase the reliability of a voltage converter.

Известный преобразователь посто нного напр жени , содержит N нерегулируемых двухтактных преобразователей сKnown DC / DC converter, contains N non-adjustable push-pull converters with

выходом на посто нном токе, соединенных между собой параллельно по входу и выходу , каждый из которых включает в себ  трансформатор и два силовых транзисторных ключа. Блок управлени  включает генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов и N идентичных узлов формировани  управл ющих сигналов. Указанные узлы включают датчики коллекторного напр жени  силовых транзисторных ключей,DC output connected in parallel to each other at the input and output, each of which includes a transformer and two power transistor switches. The control unit includes a clock generator, a pulse distributor and N identical control signal generating units. These nodes include collector voltage sensors of power transistor switches,

выходами подключенные ко входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента И, первые входы которых подключены к двум управл ющим входам нерегулируемого двухтактного преобразовател , а выходыoutputs connected to the inputs of an EXCLUSIVE OR element and two AND elements, the first inputs of which are connected to two control inputs of an unregulated push-pull converter, and the outputs

св заны с управл ющими входами его силовых транзисторных ключей. В отличие от известного, в преобразователь введены два элемента задержки, каждый узел формировани  управл ющего сигнала снабжен элементом НЕ, элементом 2ИЛИ элементом 2И-НЕ и RS триггером. Распределитель импульсов выпол-нен в виде 2N D триггеров, счетные С входы которых подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выход Q каждого i-ro D-триггера, где 1 1, 2....N соединен с входом D i+1-ro D-триггера и первым управл ющим входом i-ro нерегулируемого двухтактного преобразовател . Выход Q N+i-ro D-триггера соединен с входом D N+H-1-го D-триггера и вторым управл ющим входом i-ro преобразовател . Выход Q последнего 2N D-триггера соединен с входом D первого D-триггера. Установочные входы R первых N-1 D-триггеров соединены с установочными входами S последующих N-H D-триггеров и подключены к выходу первого элемента задержки, объединенного со входом второго элемента задержки . Выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через элемент НЕ св зан с первым входом элемента 2И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу элемента 2ИЛИ, а выход- к установочному S входу RS-тригге- ра, установочный R вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, Выход Q RS триггера объединен со вторыми входами элементов И (2И-НЕ), первые входы которых дополнительно подключены ко входам элемента 2ИЛИ.connected to the control inputs of its power transistor switches. In contrast to the known, two delay elements are introduced into the converter, each control signal generating unit is equipped with an element NOT, an element 2 OR, an element 2AND, and an RS trigger. The pulse distributor is made in the form of 2N D triggers, counting C inputs of which are connected to the output of the clock pulse generator, the output Q of each i-ro D-trigger, where 1 1, 2 .... N is connected to the input D i + 1- ro D-flip-flop and the first control input of i-ro non-adjustable push-pull converter. The output Q N + i-ro of the D-flip-flop is connected to the input D N + H-1st of the D-flip-flop and the second control input of the i-ro inverter. The output Q of the last 2N D-trigger is connected to the input D of the first D-trigger. The installation inputs R of the first N-1 D-flip-flops are connected to the installation inputs S of the subsequent N-H D-flip-flops and are connected to the output of the first delay element combined with the input of the second delay element. The output of the EXCLUSIVE OR element through the element is NOT connected to the first input of the element 2 AND NOT, the second input of which is connected to the output of the element 2 OR, and the output to the installation S input of the RS trigger, the installation R input of which is connected to the output of the second delay element, The Q RS output of the trigger is combined with the second inputs of AND elements (2AND), the first inputs of which are additionally connected to the inputs of the 2OR element.

Сущность изобретени  по сн етс  чертежами , на которых представлены: на фиг. 1 - принципиальна  схема преобразовател  посто нного напр жени , на фиг. 2 - принципиальна  схема нерегулируемого двухтактного преобразовател  с выходом на посто нном токе; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие принцип действи  преобразовател .The invention is illustrated by the drawings, in which: FIG. 1 is a circuit diagram of a DC / DC converter; FIG. 2 is a schematic diagram of an unregulated push-pull converter with a constant current output; in FIG. 3 are timing diagrams explaining the operation principle of the converter.

Преобразователь посто нного напр жени  (см.фиг. 1), выполнен в виде N нерегулируемых двухтактных преобразователей 1 с выходом на посто нном токе, подключенных ко входу к общим шинам 2, 3 питани . Выходы всех нерегулируемых двухтактных преобразователей 1 подключены к общим зажимам нагрузки 4, 5. Каждый нерегулируемый двухтактный преобразователь 1 имеет два управл ющих входа 6, 7 и установочный вход 8. Блок управлени  преобразователем включает генератор тактовых импульсов 9, подключенный к счетным С входам 2N D- триггеров 10. Выход Q i-ro D-триггера 10 соединен с входом D i+1-ro D-триггера 10 и управл ющим входом 6 i-ro нерегулируемого двухтактного преобразовател  1. Выход Q N-H-ro D-триггера 10 соединен с входом D N+i+1-ro D-триггера 10 и управл ющим входом 7 того же нерегулируемого двухтактно5 го преобразовател  1. Выход Q 2N-ro D- триггера 10 подключен ко входу D первого D-триггера 10 и входу 7 N-ro нерегулируемого двухтактного преобразовател  1. Выход элемента задержки 11, который в простей0 шем случае может представл ть собой интегрирующую RC цепь, соединен со входом аналогичного элемента задержки 12 и входами R первых N-1 D-триггеров 10 и входами S последующих N+1 D-триггеров 10. ВыходThe DC / DC converter (see Fig. 1) is made in the form of N uncontrolled push-pull converters 1 with a DC output connected to the input to the common power buses 2, 3. The outputs of all non-adjustable push-pull converters 1 are connected to common load terminals 4, 5. Each non-adjustable push-pull converter 1 has two control inputs 6, 7 and installation input 8. The converter control unit includes a clock generator 9 connected to counting C inputs 2N D- flip-flops 10. The output Q of the i-ro D-flip-flop 10 is connected to the input D i + 1-ro of the D-flip-flop 10 and the control input 6 of the i-ro non-adjustable push-pull converter 1. The output Q of the NH-ro D-flip-flop 10 is connected to the input D N + i + 1-ro D-flip-flop 10 and control input 7 then As for the uncontrolled push-pull 5th converter 1. The output Q 2N-ro of the D-trigger 10 is connected to the input D of the first D-trigger 10 and the input 7 of the N-ro of the uncontrolled push-pull converter 1. The output of the delay element 11, which in the simplest case, can represent an integrating RC circuit, connected to the input of a similar delay element 12 and the inputs R of the first N-1 D-flip-flops 10 and the inputs S of the subsequent N + 1 D-flip-flops 10. Output

5 элемента задержки 12 подключен к установочным входам 8 всех нерегулируемых двухтактных преобразователей 1. Силова  часть кажда  нерегулируемого двухтактного преобразовател  1 содержит трансформатор 13. выпр мительный мост 14, два идентичных силовых транзисторных ключа 15 и 16, причем первична  обмотка трансформатора 13 и силовые транзисторные ключи 15 и 16 включены по известной дифференциальной5 of the delay element 12 is connected to the installation inputs 8 of all non-adjustable push-pull converters 1. The power part of each non-adjustable push-pull converter 1 contains a transformer 13. rectifier bridge 14, two identical power transistor switches 15 and 16, and the primary winding of the transformer 13 and power transistor switches 15 and 16 are included by the known differential

схеме (схеме со средней точкой) инвертора.circuit (midpoint circuit) of the inverter.

Управл ющие входы транзисторныхTransistor Control Inputs

ключей 15 и 16 подключены соответственноkeys 15 and 16 are connected respectively

к выходам двух управл ющих элементов 2ИНЕ 17 с управл ющими входами 18, 19 и 20to the outputs of two control elements 2INE 17 with control inputs 18, 19 and 20

0 управл ющими входами 21, 22. Входы датчиков коллекторного напр жени  23 и 24 подключены к транзисторным ключам 15 и 16, а их выходы ко входам элемента 25 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ И-ЛИ, выход которого че5 рез элемент НЕ 26 подключен ко входу 27 элемента 2И-НЕ 28. Выход элемента 2И-НЕ 28 подключен к установочному входу S триггера 29, установочный вход R которого под- ключен к установочному входу 80 control inputs 21, 22. The inputs of the collector voltage sensors 23 and 24 are connected to transistor switches 15 and 16, and their outputs are to the inputs of element 25 EXCLUSIVE AND-LI, whose output through element 5 is NOT 26 connected to input 27 of element 2I- NOT 28. The output of element 2I-NOT 28 is connected to the installation input S of the trigger 29, the installation input R of which is connected to the installation input 8

0 нерегулируемого двухтактного преобразовател  1. Выход RS триггера 29 соединен с входом 18 элемента 2И-НЕ 17 и входом 21 элемента 2И-НЕ 20. Вход 19 элемента 2И- НЕ 17 объединен со входом 30 элемента0 non-adjustable push-pull converter 1. The RS output of the trigger 29 is connected to the input 18 of the element 2I-NOT 17 and the input 21 of the element 2I-NOT 20. The input 19 of the element 2I-NOT 17 is combined with the input 30 of the element

5 ИЛИ 32 и подключен к управл ющему входу нерегулируемого двухтактного преобразовател  1. Вход 22 элемента 2И-Н Е 20 соединен со входом 33 элемента ИЛИ 32 и подключен к управл ющему входу 6. Выход5 OR 32 and is connected to the control input of the uncontrolled push-pull converter 1. Input 22 of the 2I-Н Е 20 element is connected to the input 33 of the OR element 32 and connected to the control input 6. Output

0 элемента ИЛИ 32 подключен ко входу 34 элемента 2И-НЕ 28. Силовые транзисторные ключи 15, 16 и датчики коллекторного напр жени  23,24 могут быть использованы любого типа, например описанные в 3.0 of the OR 32 element is connected to the input 34 of the 2N-NOT 28 element. Power transistor switches 15, 16 and collector voltage sensors 23,24 can be used of any type, for example, those described in 3.

5 Рассмотрим работу преобразовател  После подачи питающего напр жени  начинает работать генератор тактовых импульсов 9. -Дл  простоты рассмотрен вариант параллельного включени  трех нерегулиру0 емых двухтактных преобразователей 1. С выхода элемента задержки 11 импульс U11 установит в единичное состо ние первые два D-триггера 10 (N 3) и в нулевое состо ние последующие (N+1) четыре D-т риггера5 Consider the operation of the converter After applying the supply voltage, the clock pulse generator 9 starts working. -For simplicity, we consider the option of parallel connection of three uncontrolled push-pull converters 1. From the output of the delay element 11, the pulse U11 sets the first two D-flip-flops 10 (N 3) and in the zero state, the subsequent (N + 1) four D-t riggers

10 (см.фиг.3). Тактовые импульсы Ug осуществл ют перезапись информации из одного D-триггера 10 в другой. В результате этого на выходах D-триггеров 10, образующих кольцевой регистр сдвига, по вл ютс  последовательности ИМПУЛЬСОВ UQ-I , UQ2 , Ud3 которые подают на управл ющие входы 6 и 7 каждого нерегулируемого двухтактного преобразовател  1. При этом на первый нерегулируемый двухтактный преобразователь подают импульсы с выходов Q первого и четвертого D-триггеров 10 UQ-I и UGH.10 (see figure 3). The clock pulses Ug overwrite information from one D-flip-flop 10 to another. As a result, at the outputs of the D-flip-flops 10, forming a circular shift register, a sequence of PULSE UQ-I, UQ2, Ud3 appear which are fed to the control inputs 6 and 7 of each unregulated push-pull converter 1. In this case, the first unregulated push-pull converter is fed pulses from the outputs Q of the first and fourth D-flip-flops 10 UQ-I and UGH.

В интервале времени ti-t2 происходит отпирание силового транзисторного ключа 15. В момент времени t2 через него начнет протекать ток U, /2 (Й - приведенный ток нагрузки), так как в это врем  включены первый и второй нерегулируемые двухтактные преобразователи 1. Напр жение на коллекторе транзисторного ключа 15 будет равно UKH, а на коллекторе ключа 16 - (2ЕП - UKH). В момент времени t3 прекращаетс  подача отпирающего напр жени  на базу транзисторного ключа 15 и начинаетс  процесс рассасывани  неосновных носителей. Одновременно начинаетс  отпирание одного из транзисторных ключей третьего нерегулируемого двухтактного преобразовател  1. После его полного отпирани , ток текущий через открытые транзисторные ключи всех трех нерегулируемых двухтактных преобразователей 1 станет равным н /3. В момент времени t4 заканчиваетс  процесс рассасывани  неосновных носителей в базе транзисторного ключа 15 первого нерегулируемого двухтактного преобразовател  1 и он закрываетс , при этом в первичной обмотке трансформатора 13 возникает ЭДС самоиндукции. Напр жение на коллекторе транзисторного ключа 15 станет приблизительно равным 2ЕП, а на коллекторе транзисторного ключа 16- О. При этом оба СТК останутс  закрытыми. При подаче на базу транзисторного ключа 16 отпирающего напр жени  он откроетс  и напр жение на его коллекторе станет равным UKH, а ток Гн /3, так как в это врем  останетс  открытым один из транзисторных ключей второго нерегулируемого двухтактного преобразовател  1 из-за рассасывани  неосновных носителей в его базе. Через врем  та гф (т.ф - длительность фронта напр жени  на транзисторном ключе) производитс  подача высокого логического уровн  с выхода элемента задержки через установочный вход 8 на вход R триггера 29. Подача единичного уровн  U12 включает схему защиты. Задержка включени  схемы защиты производитс In the time interval ti-t2, the power transistor switch 15 is unlocked. At time t2, current U, / 2 starts flowing through it (D is the reduced load current), since the first and second unregulated push-pull converters 1 are turned on at this time. on the collector of the transistor key 15 will be equal to UKH, and on the collector of the key 16 it will be (2EP - UKH). At time t3, the supply of the unlocking voltage to the base of the transistor switch 15 is stopped and the process of resorption of minority carriers begins. At the same time, the unlocking of one of the transistor switches of the third unregulated push-pull converter 1 starts. After it is fully unlocked, the current flowing through the open transistor switches of all three unregulated push-pull converters 1 will become equal to n / 3. At time t4, the process of resorption of minority carriers in the base of the transistor switch 15 of the first uncontrolled push-pull converter 1 ends and it closes, while the self-induction EMF appears in the primary winding of the transformer 13. The voltage at the collector of the transistor switch 15 will become approximately 2EP, and at the collector of the transistor switch 16-O. At the same time, both STKs will remain closed. When the unlocking voltage is applied to the base of the transistor switch 16, it will open and the voltage on its collector will become equal to UKH, and the current Гн / 3, since at that time one of the transistor switches of the second unregulated push-pull converter 1 will remain open due to the absorption of minority carriers at its base. After a time tf (tf is the duration of the voltage front of the transistor key), a high logic level is supplied from the output of the delay element through the setting input 8 to the input R of the trigger 29. The supply of the unit level U12 includes a protection circuit. The delay of the protection circuit activation is made

на врем  переходных процессов в момент включени  преобразовател  посто нного напр жени .during transients at the time of turning on the DC / DC converter.

Работу схемы защиты рассмотрим дл We consider the operation of the protection circuit for

случа  использовани  в качестве датчиков коллекторного напр жени  23, 24 эмиттер- ного повторител . При превышении некоторого порогового напр жени  на его входе на выходе по вл етс  уровень логическойwhen emitter followers 23, 24 are used as collector voltage sensors. If a certain threshold voltage is exceeded, a logical level appears at its input at the output

0 единицы (3). При возникновении неисправностей в схеме преобразовател , например , выходе из стро  одного из транзисторных ключей 15 или 16 неисправности в блоке управлени ,или в силу каких5 либоеще причин, например перегрузки, оба силовых транзисторных ключа 15, 16 окажутс  одновременно закрытыми или открытыми . Это вызовет по вление на выходах датчиков коллекторного напр жени  23, 24,0 units (3). In the event of a malfunction in the converter circuit, for example, failure of one of the transistor switches 15 or 16 of a malfunction in the control unit, or for any 5 reasons, such as an overload, both power transistor switches 15, 16 will be simultaneously closed or open. This will cause the appearance of collector voltage sensors 23, 24,

0 св занных со входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 25 одинаковых логических уровней, что переведет его в нулевое состо ние . В результате этого на выходе элемента НЕ 26 по витс  логическа  единица,0 associated with the inputs of the element EXCLUSIVE OR 25 identical logic levels, which will translate it into a zero state. As a result of this, the logical unit

5 котора  через элемент 28 2И-НБ поступит на вход S триггера 29 и опрокинет его в нулевое состо ние. Нулевой уровень на выходе Q триггера 29 вызовет блокирование управл ющих элементов 2И 17 и 20 и по в0 ление на их выходах запирающего нулевого уровн , что вызовет запирание транзисторных ключей 15. 16.5 which, through element 28, 2I-NB, will enter input S of flip-flop 29 and overturn it to the zero state. A zero level at the output Q of flip-flop 29 will cause the control elements 2I 17 and 20 to be blocked and a locking zero level will be generated at their outputs, which will cause the transistor switches to be locked 15. 16.

Известно, что пробой полупроводникового р-п перехода имеет две стадии раз5 вити : электрический неразрушающий пробой и тепловой разрушающий пробой, причем перва  стади  об зательно предшествует второй. В результате развити  первой стадии пробо , напр жение наIt is known that the breakdown of a semiconductor rp junction has two development stages: electrical non-destructive breakdown and thermal destructive breakdown, with the first stage necessarily preceding the second. As a result of the development of the first stage, the breakdown, the voltage at

0 коллекторе транзистора уменьшаетс , что неизбежно вызывает соответствующую перегрузку по току другого открытого транзисторного ключа и его выход из режима насыщени . В результате происходит сра5 батывание схемы защиты и запирание обоих транзисторных ключей, предотвраща  переход электрического пробо  в необратимый тепловой. На основании вышеизложенного очевидно, что предлагаема  схема0, the collector of the transistor decreases, which inevitably causes a corresponding current overload of another open transistor switch and its exit from the saturation mode. As a result, the protection circuit is triggered and both transistor switches are locked, preventing the electrical breakdown becoming irreversible thermal. Based on the foregoing, it is obvious that the proposed scheme

0 преобразовател  посто нного напр жени  реализует функции автоматической диагностики неисправностей элементов силовой цепи и защитного запирани  СТК, предотвраща  их выход из стро  и необходимость0 DC / DC converter implements the functions of automatic diagnostics of malfunctions of power circuit elements and protective locking of the STK, preventing their failure and necessity

5 их последующей замены в процессе ремонта . .После устранени  причин вызвавших защитное отключение преобразовател  его работоспособность сохран етс  и он может снова включен путем повторной подачи питающего напр жени .5 of their subsequent replacement during the repair process. . After eliminating the causes of the protective shutdown of the converter, its operability is maintained and it can be turned on again by re-supplying the supply voltage.

В интервале времени t/i-ts, во врем  паузы , когда оба транзисторных ключа 15 и 16 закрыты, как было показано выше, происходит изменение напр жений на коллекторах этих ключей, что приводит к одновременному по влению на выходах датчиков коллекторного напр жени  23 и 24 одинаковых логических уровней, что в свою очередь обусловливает наличие нулевых пауз на выходе элемента 25 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛ И. Это может вызвать ложное срабатывание схемы защиты. Чтобы этого не происходило, на врем  паузы схемы защиты отключаетс  импульсами 1Ы нулевого уровн  (см.фиг.З) подаваемыми на вход 34 элемента 2И-НЕ 28, которые получаютс  путем логического сложени  управл ющих напр жений 1)си и UQ4 подаваемых на входы 30, 33 элемента 32. Таким образом схема защиты оказываетс  готовой к работе в течение всего рабочего хода преобразовател .In the time interval t / i-ts, during a pause when both transistor switches 15 and 16 are closed, as shown above, the voltages on the collectors of these switches change, which leads to the simultaneous appearance of the collector voltage sensors 23 and 24 identical logic levels, which in turn leads to the presence of zero pauses at the output of the element 25 EXCLUSIVE OR I. This can cause a false response of the protection circuit. To prevent this from happening, during a pause, the protection circuits are switched off by pulses 1Y of the zero level (see Fig. 3) supplied to the input 34 of the 2I-NOT 28 element, which are obtained by logically adding the control voltages 1) si and UQ4 supplied to the inputs 30 , 33 of the element 32. Thus, the protection circuit is ready for operation during the entire stroke of the converter.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Преобразователь посто нного напр жени , содержащий N нерегулируемых двухтактных преобразователей с выходом на посто нном токе, соединенных между собой параллельно по входу и выходу, каждый из которых включает в себ  трансформатор и два силовых транзисторных ключа и блок управлени , включающий генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов и N идентичных узлов формировани  управл ющих сигналов, включающих датчики коллекторного напр жени  упом нутых силовых транзисторных ключей, подключенные выходами к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента И, первые входы которых подключены к двум управл ющим входам соответствующегоDC / DC converter containing N uncontrolled push-pull converters with DC output connected in parallel to the input and output, each of which includes a transformer and two power transistor switches and a control unit including a clock generator, a pulse distributor and N identical nodes of the formation of control signals, including collector voltage sensors of said power transistor switches, connected by outputs to the inputs of the ISK element BUT OR and two AND elements, the first inputs of which are connected to two control inputs of the corresponding J i Јп-$2 sf/VH-s.5 TbJ i Јп- $ 2 sf / VH-s.5 Tb нерегулируемого двухтактного преобразовател , а выходы св заны с управл ющими входами его силовых транзисторных ключей , отличающийс  тем, что с цельюnon-adjustable push-pull converter, and the outputs are connected to the control inputs of its power transistor switches, characterized in that for the purpose 5 повышени  надежности, блок управлени  преобразователем снабжен двум  элементами задержки, каждый узел формировани  управл ющих сигналов снабжен элементом НЕ, элементом 2ИЛИ, элементом 2И-НЕ и5 to increase reliability, the converter control unit is provided with two delay elements, each control signal generating unit is equipped with an element NOT, an element 2 OR, an element 2 AND NOT and 10 RS-триггером, а вышеупом нутый распределитель импульсов выполнен в виде 2N D-триггеров. счетные С-входы которых подключены к выходу генератора тактовых импульсов , выход Q каждого i-ro D-триггера,10 by an RS flip-flop, and the aforementioned pulse distributor is designed as 2N D-flip-flops. counting C-inputs of which are connected to the output of the clock generator, Q output of each i-ro D-trigger, 15 где I 1,2N, соединен с входом D (1+1)-го15 where I 1,2N, is connected to the input of the D (1 + 1) -th D-триггера и первым управл ющим входом i-ro нерегулируемого двухтактного преобразовател , выход Q (N+i)-ro D-триггера соединен с входом D (N+i+1)-ro D-триггера и 0 вторым управл ющим 1-го нерегулируемого двухтактного преобразовател , при этом выход Q последнего, 2N-ro D-триггера соединен с входом D первого D-триггера, установочные R входы первых N-1 D-триггеров иD-flip-flop and the first control input of the i-ro uncontrolled push-pull converter, the output Q (N + i) -ro of the D-flip-flop is connected to the input D (N + i + 1) -ro of the D-flip-flop and 0 the second control 1- the uncontrolled push-pull converter, while the output Q of the last, 2N-ro D-flip-flop is connected to the input D of the first D-flip-flop, the installation R inputs of the first N-1 D-flip-flops and 5 установочные S-входы остальных () D- триггеров подключены к выходу первого элемента задержки, соединенному с входом второго элемента задержки, причем выход вышеупом нутого элемента ИСКЛЮЧАЮ0 ЩЕЕ ИЛИ в каждом узле формировани  управл ющих сигналов подключен к входу элемента НЕ, выходом соединенного с первым входом элемента 2И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу элемента 25, the installation S-inputs of the remaining () D-flip-flops are connected to the output of the first delay element connected to the input of the second delay element, the output of the above element EXCLUSIVE OR MORE in each node for generating control signals connected to the input of the element NOT, the output connected to the first input element 2 AND NOT, the second input of which is connected to the output of element 2 5 ИЛИ, выход - к установочному S-входу упом нутого RS-триггера, установочный R-вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а выход Q - с вторыми входами элементов И, первые входы кото0 рых дополнительно подключены ко аходзм элемента 2ИЛИ.5 OR, the output is to the installation S-input of the mentioned RS-flip-flop, the installation R-input of which is connected to the output of the second delay element, and the output Q - to the second inputs of the AND elements, the first inputs of which are additionally connected to the OR element 2.
SU904793727A 1990-02-20 1990-02-20 Dc voltage converter RU1778900C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904793727A RU1778900C (en) 1990-02-20 1990-02-20 Dc voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904793727A RU1778900C (en) 1990-02-20 1990-02-20 Dc voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1778900C true RU1778900C (en) 1992-11-30

Family

ID=21497413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904793727A RU1778900C (en) 1990-02-20 1990-02-20 Dc voltage converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1778900C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Моин В.С , Лаптев И.И. Стабилизированные транзисторные преобразователи. - М : Энерги , 1972 (рис, 11-8,г). Костиков А Г., Никитин И.Е. Источники электропитани высокого напр жени РЭА. - М/ Радио и св зь, 1936 (рис. 1 59) Авторское свидетельство СССР № 1695471, кл. Н 02 М 7/48, 1990. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU1778900C (en) Dc voltage converter
US3461405A (en) Driven inverter dead-time circuit
SU1757047A1 (en) Device for control over power semiconductor key
SU868914A1 (en) Overload-protected voltage converter
SU1723651A1 (en) Device for control over a c electric motor
SU1598079A1 (en) Asymmetry-protected voltage converter
SU1128355A1 (en) D.c.voltage converter
SU1213519A1 (en) Multivibrator
RU2647699C2 (en) Device for control and protection of power key
SU1577033A1 (en) Half-bridge inverter
RU2009609C1 (en) Two-step inverter
SU1644340A1 (en) Regulated dc voltage converter
SU594567A1 (en) Inverter
SU674622A2 (en) Switching unit
SU1132338A2 (en) Device for adjusting three-phase inverter
SU1483503A1 (en) Device for switching power supply circuits of power supply consumers
SU1515305A1 (en) D.c.voltage converter
SU1372560A1 (en) D.c. to a.c. voltage converter
SU1617561A1 (en) Single-phase d.c.voltage converter
SU1417138A1 (en) D.c. voltage bridge-type converter
SU1010708A1 (en) Overload protected voltage converter
SU771830A1 (en) Two-cycle transistorized inverter
SU1690180A1 (en) Push-pull pulse power amplifier
SU978326A2 (en) One-shot multivibrator
SU843135A1 (en) Transitorized inverter