SU1295490A1

SU1295490A1 - Стабилизированный преобразователь напр жени с защитой от перегрузок

Info

Publication number: SU1295490A1
Application number: SU853961346A
Authority: SU
Inventors: Иван Иванович Филиппов; Анатолий Александрович Мазунов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1811
Priority date: 1985-10-08
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1987-03-07

Abstract

Изобретение OTHOCHtCH к электротехнике и может быть использовано дл управлени транзисторными преобразовател ми с защитой от перегрузок. Целью изобретени вл етс уменьшение провалов выходного напр жени преобразовател при кратковременных перегрузках по току и повышение помехозащищенности схемы защиты. Во врем перегрузок с помощью импульсного сигнала, сформированного триггером 12, запирают ключи ;инвертора 1 и одновременно разр жают конденсатор (К) 14. В результате длительность импульсов управлени ключами инвертора 1 задает сигнал с цепочки плавного запуска, в состав которой входит К 14, и их длительность такова , что сигнал перегрузки на выходе порогового элемента 10 по вл етс в конце полупериода. При этом длительность импульсов с выхода триггера I2 достаточна только дл незначительного разр да К 14. Из-за различи по с € (Л ю со :д 4 СО

Description

полупериодам амплитуды сигнал с дат- (чика 2 тока срабатывани порогового элемента 10 и подразр д К 14 происход т только раз в период. Но вследст- ви того, что посто нна времени цепи разр да К 14 много меньше посто нной времени цепи его зар да и напр жение на К 14 в течение периода измен етс незначительно, длительность импульсов управлени модул тора 7 по полупериодам практически одиИзобретение относитс к электротехнике и может быть применено в устройствах защиты и управлени преобразователей напр жени дл вторичных источников питани . -

Цель изобретени - уменьшение провалов напр жени при кратковременных перегрузках и повьшение помехозащищенности ,

На чертеже представлена схема стабилизированного преобразовател напр жени с защитой от перегрузок.

Преобразователь содержит инвертор

Iвыходом через датчик 2 тока подключенный к первичной обмотке трансформатора 3, вторичные обмотка которого через выпр митель 4 подключена к нагрузке 5, датчик 6 напр жени (делитель ) , подключенный входом к выходу выпр мител , а выходам к другому входу модул тора 7, один вход которого подключен к выходу генератора 8 пилообразного напр жени (ГПН) 8, а выход его подключен к разрешающему входу управлени формировател 9 импульсов управлени , выход датчика тока подключен к одному входу порогового элемента 10, другой вход которого подключен к одному выходу источника

IIопорного напр жени , а выход к другому информационному входу RS- триггера 12, один информационный вход которого подключен к выходу задающего генератора 13 и к тактовому входу формировател импульсов управлени , подключенного выходами к входам управлени инвертора, выход RS-тригге- ра подключен к входу запрета форми

наковы и одностороннее насьшение трансформаторов отсутствует. В результате стабилизированный преобразователь напр жени устойчиво работает в режиме ограничени тока нагрузки . Дл повьшени помехозащищенности разр д К 14 до уровн напр жени , когда начинает оказывать вли ние цепочка плавного запуска, осуществл етс последовательностью нескольких импульсов сигнала с триггера 12, 1 ил.

5

Q

5

0

5

ровател импульсов управлени , управл ющий вход ГПН подключен к выходу задающего генератора, цепочку плавного пуска, состо щую из последовательно включенных конденсатора 14 и первого резистора 15, транзистора 16, эмиттером подключенного к одному вьшоду конденсатора 14, и одному выводу третьего резистора 17, другой вывод которого подключен к базе транзистора и через второй резистор 18 к выходу RS-триггера, первый диод 19, подключенный катодом к одному входу модул тора, а анодом к другому выводу конденсатора 14, одному выводу первого резистора 15 цепочки плавного пуска, одному выводу четвертого .резистора 20 и одному выводу п того резистора 21, подключенного другим вьшодом к коллектору транзистора цепочки плавного пуска, второй диод 22, катодом подключенный к аноду первого диода, а анодом к другому вьшоду источника опорного напр жени , входы питани модул тора и порогового

элементов подк,лючены к выходу дополнительного источника 23 питани , дру- г.ой вьшод четвертого резистора подключен к одним выводам конденсатора, третьего резистора, эмигтера транзистора цепочки плавного пуска и вместе с одним входом питани ГПН подключен к одному выводу дополнительного источника 23 питани , другой вывод ко- торого объединен с другим выходом источника 11 опорного напр жени и подключен к аноду второго диода и другому вьгооду первого резистора 15,

10

1295490

Один выход источника опорного напр жени подключен к другому входу питани ГПН,

Формирователь 9 импульсов управлени состоит из одного 24 и другого 25 трехвходовых элементов И-НЕ, выходы которых подключены к соответствующим входам предусилител 26, выходы которого служат выходами формировател импульсов управлени , первые входы одного и другого элементов .И-НЕ подключены соответственно к одному и другому выходам счетного триггера 27, вход которого вл етс тактовым входом формировател импульсов управлени , вторые входы одного и другого элементов И-НЕ объединены и служат разрешающим входом, а третьи, их входы также объединены и служат входом запрета формировател импульсов управлени .

Устройство работает следующим образом ,

15

20

25

312954904

тьшает пороговый элемент, опрокидываетс RS-триггер и на вход запрета формировател импульсов управлени поступает сигнал, который снимает управление с входа инвертора 1. Последний запираетс , перегрузка исчезает , пороговый элемент возвращаетс в исходное состо ние, а состо ние RS-триггера не измен етс до конца полупериода, В течение этого времени открыт транзистор 16 цепочки плавного пуска, в результате разр жаетс конденсатор 14, потенциал анода первого диода 19 повышаетс .

Если перегрузка устойчива , то через несколько таких циклов потенциал на аноде первого диода обеспечит его отпирание, В результате длительность сигнала на выходе модул тора 7 определ етс потенциалом на аноде первого диода 19, Преобразователь работает в результате в режиме ограничени тока на допустимом уровне, Длительность управл юпщх импульсов инвертора определ етс сигналом с выхода цепочки плавного запуска, т.е, потенциалом на аноде первого диода.

Длительность импульсов такова, что ток в первичной цепи инвертора достигает величины уставки только в конце их действи . Сигнал перегрузки на выходе порогового элемента 10 по вл етс только в конце полупериода и на выходе RS-триггера 12 формируютс короткие импульсы напр жени , длительность которых достаточна только дл незначительного разр да конденсатора 14 до такой величины, что средние значени напр жени на этом конденсаторе по полупериодам равны. Вследствие того,iчто посто нна вре:мени цепи зар да конденсатора 14 во много раз больше посто нной времени цепи его разр да и периода тактовых импульсов ЗГ, напр жение на конденсаторе 14 в течение полупериода практически остаетс неизменным.

Различие по полупериодам амплиту- Q ды сигнала с выхода датчика тока ведет к тому, что пороговый элемент срабатьгеает только раз в период и подразр д конденсатора 14 происходит также раз в период. Однако из-за не- на выходе порогового элемента 10 при- г значительного изменени напр жени сутствует нулевой сигнал, В резуль- на конденсаторе 14 в течение периода , тате RS-триггер 12 не формирует на длительность импульсов напр жени по выходе сигнал запрета, В случае пере- полупериодам на выходе модул тора и грузки сигналом с датчика тока сраба- на обмотках силового трансформатора

Однопол рные тактовые импульсы с задающего генератора 13 (ЗГ) поступают одновременно на тактовый вход формировател 9 импульсов управлени , на выходах триггера 27 формируютс импульсы длительностью 180 эл.град., на управл ющий вход ТИН 8- также поступают сигналы с задающего генератора , которые обнул ют выход ГПН, В интервалах между импульсами на выходе ГПН формируетс пилообразное напр жение , которое приподн тое на уровень опорного напр жени , источник опорного напр жени поступает на один вход модул тора 7, на другой вход которого с выхода датчика напр жени поступает напр жение с выхода преобразовател . Цепочка плавного пуска отключена от модул тора за счет обратного смещени первого диода 19, вл ющегос разв зывающим. На вьЬсоде модул тора 7 формируютс широтно-мо- дулированные импульсы напр жени , которые через формирователь импульсов управлени поступают на вход инвертора 1 .

При отсутствии .перегрузки сигнал с датчика 2 тока ниже напр жени источника опорного напр жени , поэтому

30

35

40

45

10

15

20

25

30

35

40

45

3 практически одинаковы и одностороннее насыщение силового и управл ющего трансформаторов инвертора отсутствует .

Шт уменьшени длительности переходного процесса перевода преобразовател из режима стабилизации напр жени в режим ограничени тока, в течение которого имеет место различие длительностей управл ющих импульсов по полупериодам, необходимо уровень потенциала другого входа модул тора в режиме стабилизации напр жени максимально приближать к опорному напр жению и уменьшать посто нную времени цепи разр да конденсатора 14 В то же врем дл повыгаени помехозащищенности необходимо, чтобы при единичном срабатывании порогового элемента либо RS-триггера под действием импульсной помехи конденсатор 14 не разр дитс до значени напр жени , при котором потенциал точки другого входа модул тора становитс выше уровн сигнала, поступающего с выхода делител 6 напр жени ,

Таким образом обеспечиваетс возможность работать при перегрузках в режиме ограничени тока без одностороннего насьщени силового и управл ющего трансформаторов, повысить помехозащищенность преобразовател , что значительно повьшает его эксплу атационную надежность. Кроме того, при кратковременных перегрузках (например , подключени нагрузки с емкостным фильтром) значительно снижены провалы выходного напр жени стабилизированного преобразовател ,

Claims

Формула изобретени

Стабилизированный преобразователь н апр жени с защитой от перегрузок, содержащий инвертор, вьпсодом через датчик тока подключенный к первичной обмотке трансформатора, вторична обмотка которого подключена к входу вьтр мител , выходом предназначенног дл подключени к нагрузке, задающий генератор, источник опорного напр жени , выходом подключенный к пороговому элементу, информационный вход которого подключен к выходу датчика тока, модул тор, выходом подключенный к разрещающему входу формировател импульса управлени , выходом подключенного к управл ющим входам инвертора, датчик напр жени , уста

10

0

5

новленныи на выходе выпр мител , цепочку плавного пуска, состо щую из последовательно включенных первого резистора и конденсатора и транзистора , эмиттер которого подключен к одному выводу-конденсатора, первый и второй диоды, второй и третий резисторы и дополнительный источник питани , отличающийс : тем, что, с целью уменьшени провалов напр жени при кратковременных

перегрузках и повьшени помехозащищенности , он снабжен генератором пилообразного напр жени , RS-триггером J5 и четвертым и п тым резисторами, а формирователь импульсов управлени выполнен на двух трехвходовых элементах И-НЕ, выходы которых подключены к соответств ующим входам предусили- тел , выходы которого служат выходами формировател импульсов управлени , первые входы одного и другого элементов И-НЕ подключены соответственно к одному и другому выходам счетного триггера, вход которого вл етс тактовым входом формировател импульсов управлени , вторые входы одного и другого элементов И-НЕ объединены и служат разрешающим входом, а третьи их входы также объединены и служат входами запрета формировател импульсов управлени , причем один вывод питани генератора пилообразного напр жени подсоединен к одному выходу источника опорного напр жени , а другой предназначен дл подключени к одному выводу дополнительного источника питани , вход управлени генератора пилообразного напр жени подключен к выходу задающего генератора, а выход к одному входу модул тора, другой вход которого подключен к выходу датчи ка напр жени , тактовьй вход формировател импульсов управлени и один информационный вход RS-триггера подключены к выходу задающего генератора, вьгход RS-триггера -подключен к входу запрета формировател импульсов управлени и через второй резистор к базе транзистора цепочки плавного пуска и одному выводу третьего резистора, подключенного другим выводом к эмиттеру транзистора и одному выводу конденсатора цепочки плавного пуска, зашунтирован- ного четвертым резистором, другой вьшод конденсатора цепочки плавного пуска через п тый резистор подключен : к коллектору транзистора цепочки

0

5

0

5

0

5

7 12954908

плавного пуска через первый диод книку питани , обща точка одного вы- другому входу модул тора и через пер-вода конденсатора и эмиттера тран- вый резистор и параллельно включен-зистора цепочки плавного пуска пред- ный к нему второй диод к другому вы-назначены дл подключени к одному ходу источника опорного напр жени , 5вьтоду дополнительного источника пи- входы питани модул тора и порогово-тани , другой вывод которого предназ- го элемента предназначены дл под- ,начен дл подключени к другому выключени и к.дополнительному источ-ходу источника опорного напр жени .