SU1661940A2 - Устройство дл управлени и защиты преобразовател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  и защиты стабилизирующего преобразовател . Цель изобретени  - повышение надежности путем уменьшени  мощности, рассеиваемой на силовых транзисторах преобразовател  в режимах пуска и перегрузки по току нагрузки. Преобразователь, включающий сетевой выпр митель, инвертор, узел защиты по току, трансформатор и выходной выпр митель, управл етс  сигналом широтно-импульсного модул тора блока управлени , содержащего источник опорного напр жени , усилители рассогласовани  и защиты, задающий генератор, генератор пилообразного сигнала, узел формировани  выходных импульсов и узел согласовани  сигналов. В режимах пуска и перегрузки по току выходной сигнал усилител  защиты через узел согласовани  поступает на управл ющий вход задающего генератора и уменьшает его частоту, что позвол ет повысить надежность без ухудшени  удельных массогабаритных показателей, определ емых достаточно высокой рабочей частотой преобразовани . 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам управлени  и защиты стабилизирующих преобразователей, в частности к устройствам управлени  и защиты стабилизирующих источников вторичного электропитани  (ИВЭП), в том числе с бестрансформаторным подключением к питающей сети, и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. №1577018.

Цель изобретени  - повышение надежности путем уменьшени  мощности рассеиваемой на силовых транзисторах преобразовател  в режимах пуска и перегрузки по току нагрузки.

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - регулировочные характеристики усилителей сигналов

рассогласовани  и защиты, а также зависимость частоты задающего генератора от выходного напр жени  ИВЭП, на фиг.З - диаграммы работы устройства.

Устройство 1 дл  управлени  и защиты содержит усилитель 2 сигнала рассогласовани , первый вход которого подключен к источнику 3 опорного напр жени , второй вход - к выводу 4 дл  подключени  выхода цепи обратной св зи преобразовател  к входу усилител  5 сигнала защиты, а выход через резисторы 6 и 7 и диод 8 - к выходу усилител  сигнала защиты, точка соединени  резистора 6 и диода 8 через резистор 9 св зана с резистором 10, другим выводом подключенным к общей шине 11 выходом генератора 12 пилообразного тока и первым

СЬ

О

ю

4 О

ю

входом широтно-импульсного модул тора 13, ВТОРОЙ вход которого подключен к выводу 14 дл  подключени  к выходу узла защиты преобразовател  по току, а выход - к сигнальному входу узла 15 формировани  выходных импульсов, синхронизирующий вход которого через задающий генератор 16 св зан с генератором 12 пилообразного тока и синхронизирующим входом широтно- импульсного модул тора 13, а выходы подключены к выводам 17 и 18 дл  подключени  к управл ющим входам преобразовател , причем между выходом усилител  5 сигнала защиты и управл ющим входом задающего генератора 16 подключен узел 19 согласовани  сигналов. Кроме того, на фиг. 1 изображены основные силовые узлы ИВЭП с бестрансформаторным подключением к питающей сети: сетевой выпр митель 20, вход которого подключен к первичной цепи электропитани  с напр жением Uc, а выход - к силовому входу преобразовател  21, содержащего транзисторный инвертор 22, выход которого через узел 23 защиты преобразовател  по току и выходной трансформатор 24 св зан с выходным выпр мителем 25, причем выход узла 23 защиты преобразовател  по току подключен первым выводом к выводу 14, а вторым - к общей шине 11.

На фиг.2 обозначены регулировочные характеристики усилител  26 сигнала защи- ты.и усилител  27 сигнала рассогласовани , а также частоты 28 задающего генератора,

На фиг.З обозначены выходные сигналы 29 и 30 задающего генератора и генератора пилообразного тока соответственно, сигнал

31в точке соединени  резисторов 6 и 9, ток

32в дросселе выходного фильтра, сигнал 33 узла защиты преобразовател  по току, сигнал 34 на первом входе широтно-импульсно- го модул тора, выходной сигнал 35 широтно-импульсного модул тора, выходные импульсы 36 и 37 устройства управлени , выходное напр жение 38 выходного трансформатора преобразовател , врем  39.

Устройство работает следующим образом .

В режиме стабилизации выходного напр жени  ИВЭП рабоча  точка усилител  2 сигнала рассогласовани  перемещаетс  по участку В Г его регулировочной характеристики 27 (фиг.2). Выходное напр жение усилител  5 сигнала защиты при этом остаетс  посто нным (крива  26 на фиг.2) и частота 28 задающего генератора 16  вл етс  стабильной . При повышении или понижении выходного напр жени  ИВЭП с целью профилактических проверок питаемой аппаратуры или проверки функционировани  защиты от перенапр жени  по выходу регулировочна  характеристика усилител  сигнала рассогласовани  смещаетс  соответственно вправо или влево (пунктир на фиг,2). Как видно из фиг.2, при перемещении рабочей точки усилител  сигнала рассогласовани  по участкам Вт и П или В2 и Г2 частота 28 задающего генератора 16 также остаетс  посто нной. Таким образом, устройство позвол ет проектировать

унифицированные р ды ИВЭП, не предусматрива  запасов по рабочей индукции маг- нитопровода выходного трансформатора и по емкости конденсаторов выходного фильтра .

Рассмотрим функционирование устройства в режиме ограничени  коллекторных токов силовых транзисторов преобразовател  с учетом времени рассасывани  силовых транзисторов. До момента ц известное

устройство обеспечивает стабилизацию выходного напр жени  ИВЭП.

Предположим, что в момент ti происходит короткое замыкание на выходе ИВЭП, привод щее к резкому увеличению тока

дроссел  32 и коллекторного тока открытого силового транзистора (сигнал 33 пропорционален величине указанного коллекторного тока). В момент равенства сигналов 33 и 34 (сигнал 34 представл ет собой сумму сигналов 30 и 31) выходные сигналы широтно-импульсного модул тора (35) и устройства управлени  (36,37) станов тс  равными нулю и силовой транзистор должен закрытьс . Однако, за счет наличи  времени рассасывани  силовой транзистор закрываетс  с за- паздыванием на врем  гр , что при коротком замыкании приводит к значительному увеличению как тока дроссел , так и его коллекторного тока. После запирани 

транзистора ток дроссел  32 начинает спадать , причем скорость его спада при коротком замыкании значительно меньше скорости его нарастани .

В течение интервала времени ti-t2 paбоча  точка усилител  сигнала рассогласовани  перемещаетс  с участка ВГ на участок В Б, а рабоча  точка усилител  сигнала защиты перемещаетс  по горизонтальному участку его регулировочной характеристики

в сторону точки Д (фиг.2). В момент t2 выходные сигналы усилителей сигналов рассогласовани  и защиты станов тс  равными, диод 8 открываетс  и выход усилител  сигнала рассогласовани  шунтируетс  цепочкой , состо щей из резисторов 6 и 7, диода 8 и выходного сопротивлени  усилител  5 сигнала защиты. Сигнал 31 с этого момента определ етс  участком 10 регулировочной характеристики 26 усилител  сигнала защиты. В устройстве перемещение рабочей точки усилител  сигнала защиты на участок ДО соответствует уменьшению частоты задающего генератора (фиг.З). Уменьшение сигнала 31 приводит к тому, что начина  с момента ta длительность открытого состо ни  силового транзистора преобразовател  равна только времени его рассасывани  гр . Из фиг.З видно, что при этом в устройстве частота преобразовател  уменьшаетс  настолько, что Aio Д1з, за счет чего обеспечиваетс  постепенное уменьшение величины (к.макс, следовательно , снижение рассеиваемой на транзисторах мгновенной мощности.

Аналогичные процессы протекают в устройстве и в режиме пуска. Показанна  на фиг.2 зависимость частоты задающего генератора от выходного напр жени  ИВЭЛ может быть получена путем подключени  входа узла воздействи  на врем  задающую цепь задающего генератора только к выходу усилител  сигнала защиты (фиг.1), так как только в данной точке имеетс  сигнал (кри0

5

0

ва  26), характер изменени  которого дол жен определ ть характер изменени  частоты независимо от величины номинального выходного напр жени  ИВЭП. Последнее обсто тельство позвол ет также выполн ть указанный узел воздействи  нерегулируемым , так как его входной сигнал имеет один и тот же характер независимо от номинального выходного напр жени  ИВЭП.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  и защиты преобразовател  по авт. св. № 1577018, о- тличающеес  тем. что, с целью повышени  надежности путем уменьшени  мощности, рассеиваемой на силовых транзисторах преобразовател  в режимах пуска и перегрузки по току нагрузки, введен узел согласовани  сигналов, при этом задающий генератор выполнен управл емым и снабжен управл ющим входом, подключенным через узел согласовани  сигналов к выходу усилител  сигнала защиты.

   Гг/

   ивык

   иг.1

   Фиг. 2

   go. П П ПQ

   30.

   Ј

   31

   .5

   Составитель В. Широков Редактор Н. Лазаренко Техред М.Моргентал

   28

   Г Г Г 2 Ч

   .39

   Ј

   39

   39

   Корректор И. Муска