SU1112525A2

SU1112525A2 - Control unit for voltage converter

Info

Publication number: SU1112525A2
Application number: SU833587110A
Authority: SU
Inventors: Вадим Николаевич Мишин; Владимир Петрович Лайер; Виктор Михайлович Блынский; Валерий Романович Гладырь
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1984-09-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. № 1032591, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности преобразовател , в него введены шунт, компаратор и реле, причем первый вход компаратора соединен с шунтом, включенным последовательно в выходную цепь стабилизатора тока, второй вход подключен к источнику опорного напр жени , a выход через реле подключен к выходу шнротно-импульсного модул тора. со to сл 1C слDEVICE FOR CONTROLLING THE VOLTAGE CONVERTER BY AUT. St. No. 1032591, characterized in that, in order to improve the reliability of the converter, a shunt, a comparator and a relay are inserted into it, the first input of the comparator is connected to the shunt connected in series to the output current regulator circuit, the second input is connected to the reference voltage source, and the output through a relay connected to the output of a pulse-width modulator. from to to cl 1C cl

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике, а именно к устройствам управлени преобразовател ми, которые могут быть использованы в качестве вторичных источников питаии радиоэлектронной аппаратуры. По основному авт. св. № 1032591 известно устройство дл управлени преобразователем напр жени , содержащее задающий генератор, соединенный с входом триггера, усилитель мощности импульсов управлени , управл ющие входы которого соединены с выходами двухвходовых элементов И-НЕ, первые входы которых подключены соответственно к пр мому и инверсному выходам триггера, вторые входы объединены и подключены к выходу щиротно-импульсного модул тора, датчик тока инвертора, стабилизатор тока, управл ющий вход которого соединен с выходом датчика тока, а усилитель мощности выполнен в виде двух диодов, трех управл емых ключей и двух трансформаторов управлени с первичными и размагничивающими обмотками, кажда из которых соединена последовательно с первичной обмоткой другого трансформатора , при этом концы размагничивающих обмоток объединены и подключены к положительному зажиму стабилизатора тока, .а концы первичных обмоток через первый и второй управл емые ключи объединены и подключены к отрицательному зажиму стабилизатора тока, к которому через третнй управл емый ключ подключены катоды диодов, аноды которых соединены с общими точками соединени размагничивающих и первичных обмоток разноименных трансформаторов управлени , причем управл ющий вход третьего ключа подключен к выходу щиротно-импульсного модул тора, а управл ющие входф первого и второго ключей предназначены дл подключени к выходу соответствующих элементов И-НЕ 1. Недостатками этого устройства вл ютс отсутствие защиты от понижени тока в стабилизаторе тока и как следствие недостаточна надежность преобразовател . Как известно, дл нормальной работы транзисторов в ключевом режиме необходимо, чтобы выполн лось условие где Ijj-TOK базо-эмиттерного перехода транзистора; 1 - ток коллектора; - коэффициент передачи транзистора по току. Однако наличие на входе преобразовател фильтра, обладающего больщой-посто нной времени по сравнению с фильтром стабилизатора тока, приводит к нарущению этого услови при выключении преобразоваТел или KpafKOBpeMeHHOM провале напр жени в питающей сети, так как ток стабилизатора тока, поступающий через усилитель мощности к базо-эмиттерным переходам силовых транзисторов, существенно уменьщаетс , в то врем как ток через силовые транзисторы некоторое врем продолжает протекать почти неизменным. Таким образом, силовые транзисторы переход т из ключевого режима работы в режим усили и в результате чего возможен их выход из стро . Цель изобретени - повышение надежности преобразовател . Поставленна цель достигаетс тем. что в устройство дл управлени преобразователем напр жени , содержащее задающий генератор, соединенный с входом триггера , усилитель мощности импульсов управлени , управл ющие входы которого соединены с выходами двухвходовых элементов И-НЕ, первые входы которых подклюены соответственно к пр мому и инверсному выходам триггера, вторые входы объединены и подключены к выходу щиротно-импульсного модул тора, датчик тока инвертора , стабилизатор тока, управл ющий вход которого соединен с выходом датчика тока, а усилитель мощности выполнен в виде двух диодов, трех управл емых ключей и двух трансформаторов управлени с первичными и размагничивающими обмотками, кажда из которых соединена последовательно с первичной обмоткой другого трансформатора, при этом концы размагничивающих обмоток объединены и подключены к положительному зажиму стабилизатора тока, а концы первичных обмоток через первый и второй управл емые ключи объединены и подключены к отрицательному зажиму стабилизатора тока, к которому через третий управл емый ключ подключены катоды диодов, аноды которых соединены с общими точками соединени размагничивающих и первичных обмоток разноименных трансформаторов управлени , причем управл ющий вход третьего ключа подключен к выходу щиротно-импульсного модул тора, а управл ющие входы первого и второго ключей предназначены дл подключени к выходу соответствующих элементов И-НЕ, введены щунт, компаратор и реле, причем первый вход компаратора соединен с щунтом, включенным последовательно в выходную цепь стабилизатора тока, второй вход подключен к источнику опорного напр жени , а выход через реле подключен к выходу щиротно-импульсного модул тора. На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого устройства. Устройство дл , управлени преобразователем напр жени содержит выпр митель , 1 инвертор 2 и вь ходной выпр миель 3, соединенные последовательно, усиитель 4 мощности импульсов управлени , подключенный к выходам стабилизатора 5 ока, управл ющий вход которого соединен с датчиком тока инвертора 2, задающий генератор 6, подключенный к входу триггера 7 два двухвходовых элемента И-НЕ 8 и 9, первые входы которых соответственно соединены с пр мым и инверсным выходами- триггера 7, вторые входы объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модул тора 10, первому входу усилител 4 мощности и выходу реле П, а выходы, соответственно соединены с вторым и третьим входами усилител 4 мощности шунт 12, включенный в выходной цепи стабилизатора 5 тока и соединенный с входами компаратора 13, один из которых подключен к источнику опорного напр жени , а выход компаратора 13 подключен к входу реле 11.The invention relates to converter equipment, namely, converter control devices, which can be used as secondary sources of power for electronic equipment. According to the main author. St. No. 1032591, a device for controlling a voltage converter is known, comprising a master oscillator connected to the trigger input, a control pulse power amplifier whose control inputs are connected to the outputs of two-input AND NOT elements, the first inputs of which are connected respectively to the forward and inverse outputs of the trigger, the second inputs are combined and connected to the output of the pulse-width modulator, the current sensor of the inverter, the current stabilizer, the control input of which is connected to the output of the current sensor, and the amplifier They are made in the form of two diodes, three controllable switches and two control transformers with primary and demagnetizing windings, each of which is connected in series with the primary winding of another transformer, with the ends of the demagnetizing windings combined and connected to the positive terminal of the current stabilizer. windings through the first and second control keys are combined and connected to the negative terminal of the current regulator, to which the cathodes of the diodes are connected via a third control key, and whose nodes are connected to the common connection points of demagnetizing and primary windings of opposite control transformers, the control input of the third key is connected to the output of the pulse-width modulator, and the control inputs of the first and second keys are intended for connection to the output of the corresponding AND-HE elements 1. The disadvantages of this device are the lack of protection against a decrease in the current in the current regulator and, as a consequence, the lack of reliability of the converter. As it is known, for normal operation of transistors in the key mode, it is necessary that the condition where Ijj-TOK is a base-emitter junction of the transistor; 1 - collector current; - current transfer coefficient of the transistor. However, the presence of a filter with a long-lasting time as compared to the current stabilizer filter leads to the violation of this condition when turning off the converter or KpafKOBpeMeHHOM voltage drop in the supply network, as the current regulator current through the power amplifier to the base voltage The emitter transitions of the power transistors are significantly reduced, while the current through the power transistors for some time continues to flow almost unchanged. Thus, the power transistors are transferred from the key operation mode to the force mode and, as a result, their failure is possible. The purpose of the invention is to increase the reliability of the converter. The goal is achieved by those. that the device for controlling a voltage converter, containing a master oscillator connected to the trigger input, a power amplifier for control pulses, the control inputs of which are connected to the outputs of two-input AND-NES elements, the first inputs of which are connected respectively to the forward and inverse outputs of the trigger, the second the inputs are combined and connected to the output of the pulse-width modulator, the current sensor of the inverter, the current stabilizer, the control input of which is connected to the output of the current sensor, and the power amplifier in the form of two diodes, three controllable keys and two control transformers with primary and demagnetizing windings, each of which is connected in series with the primary winding of another transformer, while the ends of the demagnetizing windings are combined and connected to the positive terminal of the current stabilizer, and the ends of the primary windings are through the first and second controlled keys are combined and connected to the negative terminal of the current regulator, to which the cathodes of the diodes and cat anodes are connected via the third controlled key connected to common points of demagnetizing and primary windings of opposite control transformers, the control input of the third key is connected to the output of the pulse-width modulator, and the control inputs of the first and second keys are connected to the output of the corresponding AND-NOT elements; , a comparator and a relay, the first input of the comparator is connected to the shunt connected in series in the output circuit of the current stabilizer, the second input is connected to the reference voltage source, and the output through the relay is connected to the output of the pulse-width modulator. The drawing shows a functional diagram of the device. The device for controlling the voltage converter contains a rectifier, 1 inverter 2 and a voltage rectifier 3 connected in series, a control pulse power amplifier 4 connected to the outputs of the 5th stabilizer, the control input of which is connected to the inverter current sensor 2, which drives the generator 6, connected to the trigger input 7, two IS-NE elements 8 and 9, the first inputs of which are respectively connected to the forward and inverse outputs of the trigger 7, the second inputs are combined and connected to the output of the pulse-width meter the multiplier 10, the first input of the amplifier 4 power and the output of the relay P, and the outputs, respectively, are connected to the second and third inputs of the amplifier 4 power shunt 12 connected to the output circuit of the current regulator 5 and connected to the inputs of the comparator 13, one of which is connected to the source the reference voltage, and the output of the comparator 13 is connected to the input of the relay 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Переменное входное напр жение после выпр млени выпр мителем I поступает на Ьход согласующего инвертора 2, с выхода которого после выпр млени выпр мителем 3 поступает в нагрузку. Величина тока управлени транзисторными ключами инвертора 2 задаетс стабилизатором 5 тока пропорционально току нагрузки инвертора -2. Импульсами с задающего генератора 6 переключаетс триггер 7, импульсы с которого поступают на первые входы элементов И-НЕ 8 и 9, управл ющие усилителем 4 мощности. Величина выходного напр жени преобразовател регулируетс за счет изменени длительности импульсов управлени , поступающих с выхода широтно-импульсного модул тора 10 на объединенные вторые входы элементов И-НЕ 8 и 9 и один из управл ющих входов усилител 4 мощности. Источником питани усилител 4 мощности вл етс стабилизатор 5 тока, определ ющий амплитуду тока в цепи управлени силовых транзисторных ключей инвертора 2. Контроль за величиной тока управлени осуществл етс с помощью щунта 12, включенного последовательно в цепь усилител 4 мощности. При токах управлени , создающих падение напр жени на щунте 12лии,Цпо омпараторThe alternating input voltage after rectifying by rectifier I is fed to the input of matching inverter 2, from the output of which after rectifying by rectifier 3 it enters the load. The magnitude of the control current of the transistor switches of the inverter 2 is set by the current stabilizer 5 in proportion to the load current of the inverter -2. The pulses from the master oscillator 6 switch the trigger 7, the pulses from which are fed to the first inputs of the AND-HE elements 8 and 9, which control the power amplifier 4. The output voltage of the converter is adjusted by varying the duration of the control pulses coming from the output of the pulse-width modulator 10 to the combined second inputs of the AND-HE elements 8 and 9 and one of the control inputs of the power amplifier 4. The power source of the power amplifier 4 is the current stabilizer 5, which determines the current amplitude in the control circuit of the power transistor switches of the inverter 2. The control current is controlled by means of a drive 12 connected in series to the power amplifier circuit 4. At control currents that create a voltage drop on the shunt of 12 lia, Cpo ombarator

13 выходным напр жением держит реле II в разомкнутом состо нии. В аварийных режимах при уменьщении тока управлени ниже минимально допустимой величины, когдадКи Ьив|{1апр жение на выходе компаратора 13 мен ет свою пол рность и включает тем самым реле 11, которое блокирует выходные импульсы широтно-импульсного модул тора 10, и транзисторные ключи инвертора 2 надежно запираютс .13, the output voltage keeps relay II in the open state. In emergency modes, when the control current decreases below the minimum permissible value, when dKi biv | {1, the output at the output of the comparator 13 changes its polarity and thereby switches on the relay 11, which blocks the output pulses of the pulse-width modulator 10, and the transistor switches of the inverter 2 securely locked.

Таким образом, предлагаемое устрой0 ство осуществл ет контроль за минимально допустимой величиной тока управлени силовыми транзисторными ключами, что позвол ет исключит выход из стро силовых транзисторных ключей из-за перехода из режима насыщени в активную об- Thus, the proposed device monitors the minimum permissible value of the control current of the power transistor switches, which eliminates the failure of the power transistor switches due to the transition from the saturation mode to the active state.

5 ласть путем воздействи на элементы схемы управлени , перевод щие их в закрытое состо ние.5, by influencing the elements of the control circuit that bring them to the closed state.

Кроме того, повыщаетс надежность работы преобразовател в динамических режимах, св занных с просадкам.и напр жени питающей сети или ее аварийными аномали ми, а также при выходе из стро стабилизатора тока, питающего цепи управлени .In addition, the reliability of the converter in the dynamic modes associated with drawdowns and supply voltage or its emergency anomalies, as well as upon failure of the current stabilizer supplying the control circuit, increases.

Claims

DEVICE FOR CONTROL VOLTAGE CONVERTER by ed. St. No. 1032591, characterized in that, in order to increase the reliability of the converter, a shunt, a comparator and a relay are introduced into it, the first input of the comparator connected to a shunt connected in series to the output circuit of the current stabilizer, the second input is connected to a reference voltage source, and the output through the relay is connected to the output of a pulse-width modulator.

yu joint venture

N0 sl>

ί112525