SU1676031A1 - Устройство дл управлени конвертором - Google Patents

Abstract

Устройство относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани  аппаратуры различного назначени . Цель изобретени  - повышение надежности и КПД путем повышени  точности симметрировани  конвертора-достигаетс  введением второго одновибратора, синхронного RS-триггера, двух пиковых детекторов, дифференциального усилител  и преобразовател  частоты в напр жение, а также выполнение одновибраторов управл емыми , что позвол ет осуществл ть автоматическое вольтсекундное выравнивание непрерывно в процессе работы конвертора, вне зависимости от наличи  перегрузки в одном из полупериодов, а также вне зависимости от изменени  частоты задающего генератора . При этом симметрирование производитс  путем выравнивани  максимальных значений токов транзисторов усилител  мощности, следовательно, в процессе симметрировани  учитываютс  все факторы, вли ющие на асимметрию. Таким образом, повышаетс  точность симметрировани , что повышает надежность и КПД конвертора, 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при управлении конверторами.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и КПД путем увеличени  точности симметрировани .

На чертеже приведена схема устройства .

Конвертор состоит из усилител  1 мощности , выполненного на двух транзисторах 2 и 3 и выходном трансформаторе 4. вход которого соединен с первичным источником 5 электропитани , на выход включен выпр митель 6 с фильтром, а управл ющие входы транзисторов 2 и 3 предназначены дл  подключени  к согласующим усилител м 7 и 8 устройства управлени . Входы согласующих усилителей 7 и 8 подключены к выходам

элементов И 9 и 10. Генератор 12 тактовых импульсов подключен к первому входу модул тора 13 длительности импульсов, входу счетного триггера 14, S-входам RS-тригге- ров защиты 15 и симметрировани  16. Первые входы элементов И 9 и 10 соединены соответственно с Q- и Q-выходами счетного триггера 14, вторые входы - с 0-выходом RS-триггера 15 защиты, третьи - с Q-аыхо- дом RS-триггера 16 симметрировани , а четвертый вход первого элемента И 9 соединен с выходом модул тора 13, второй вход которого соединен с выходом узла 17 регулировани , включенного между выходом выпр мител  6 с фильтром и нагрузкой 18. R-вход RS-триггера 15 защиты соединен с выходом порогового элемента 19, вход которого соединен с выходом датчика 20 тока

о х| сь о ы

транзисторов 2 и 3 усилител  1 мощности. Q-выход RS-триггера 15 защиты соединен с входом управл емого одновибратора 21, выход которого соединен с R-входом RS- триггера 16 симметрировани , вход второго управл емого одновибратора 22 соединен с выходом первого элемента И 9, его выход соединен с R-входом синхронного RS-триггера 23, а его управл ющий вход - с выходом дифференциального усилител  24. Управл ющий вход первого управл емого одновибратора 21 соединен с выходом преобразовател  25 частоты в напр жение, вход которого соединен с выходом генератора 12 тактовых импульсов, Q-выход синхронного RS-триггера 23 соединен с четвертым входом второго элемента И 10, S-вход - с выходом модул тора 13 длительности импульсов, а С-вход - с Овыходом счетного триггера 14.

Пр мой и инверсный входы дифференциального усилител  24 через пиковые детекторы 26 и 27 соединены с выходами аналоговых ключей 28 и 29, входы которых соединены с выходом датчика 20 тока транзисторов 2 и 3 усилител  1 мощности, а управл ющие входы - с Q- и Q-выходами счетного триггера.

Устройство работает следующим обра-, зом.

Импульсы с удвоенной частотой преобразовани  с генератора 12 тактовых импульсов поступают на вход счетного триггера 14, вход модул тора 13 длительности импульсов, S-входы RS-триггеров защиты 15 и симметрировани  16, устанавлива  их в единичное состо ние, и вход преобразовател  25 частоты в напр жение, с выходов счатного триггера 14 пр моугольные импульсы со скважностью два поступают на первый вход элемента И 10, С-вход синхронного RS-триггера 23и управл ющий вход аналогового ключа 29, а в противофазе - на первый вход элемента И 9 и управл ющий вход аналогового ключа 28, На вторые и третьи входы элементов И 9 и 10 подаютс  сигналы 1 с Q-выходов RS-триггеров защиты 15 и симметрировани  16. С выхода модул тора 13 длительности импульсов ши- ротно-модулированные импульсы с удвоенной частотой преобразовани  поступают на четвертый вход элемента И 9, который формирует в один из полупериодов управл ющую последовательность ши- ротно-модулированных импульсов. Эта последовательность через согласующий усилитель 8 управл ет транзистором 3 усилител  мощности, открыва  и закрыва  его.

Последовательность широтно-модули- рованных импульсов с удвоенной частотой

преобразовани  с выхода модул тора 13 подаетс  на S-вход синхронного RS-триггера 23. В те полупериоды, когда на С-вход синхронного RS-триггера 23 с Q-выхода счетного триггера 14 поступает сигнал 1. широтно-модулированный импульс с выхода модул тора 13 в момент переднего фронта устанавливает синхронный RS-триггер 23 по S-входу в единичное состо ние. Сигнал

0 1 с Q-выхода синхронного RS-триггера 23 поступает на четвертый вход элемента И 10. В момент окончани  управл ющего импульса на выходе элемента И 9 запускаетс  одновибратор 22, который формирует на

5 своем выходе кратковременный сигнал 1 через определенный промежуток времени, длительность которого равна примерно половине периода частоты преобразовани . В момент по влени  на выходе одновибрато0 ра 22 сигнала 1 он, воздейству  на R-вход синхронного RS-триггера 23. переводит последний в нулевое состо ние и на четвертый вход элемента И 10 поступает сигнал О. Таким образом, формируетс  длитель5 ность импульса второй широтно-модулиро- ванной импульсной последовательности, котора  через согласующий усилитель 7 управл ет транзистором 2, открыва  и закрыва  его.. Импульсные последовательности

0 на выходах усилителей 7 и 8 сдвинуты одна относительно другой на 180°. Транзисторы 2 и 3 попеременно, включа  первичные обмотки трансформатора 4, преобразуют посто нное напр жение первичного источ5 ника 5 в переменное напр жение, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора 4, выпр мл емое и фильтруемое выпр мителем 6 с фильтром, с его выхода посто нное напр жение подаетс  на нагрузку 18 через

0 узел 17 регулировани , где формируетс  аналоговый сигнал рассогласовани , поступающий на второй вход модул тора 13 длительности импульсов. Осуществл етс  стабилизаци  выходного напр жени  кон5 вертера.

В процессе работы транзисторов 2 и 3 из-за разного времени рассасывани  неосновных носителей врем  подключени  полуобмоток первичной обмотки транс0 форматора 4 к первичному источнику 5 может оказатьс  разным, в результате чего возникает вольт-секундна  асимметри , привод ща  к насыщению сердечника трансформатора 4 и увеличению тока через

5 тот транзистор, чье врем  рассасывани  больше. Датчик 20 тока транзисторов формирует аналоговый сигнал, повтор ющий форму тока транзисторов 2 и 3, который поступает на входы аналоговых ключей 28 и 29, последние, управл емые в противофазе

импульсами с выходов Q и Q счетного триггера 14, подключают к выходам пиковых детекторов 26 и 27 соответствующие им по фазе сигналы датчика 20 тока транзисторов Зи2.

Пиковые детекторы 26 и 27 формируют определенные аналоговые сигналы, пропорциональные максимальным значени м токов транзисторов 2 и 3. Эти сигналы подаютс  на пр мой и инверсный входы дифференциального усилител  24, на выходе которого аналоговый сигнал становитс  либо больше, либо меньше в зависимости от разности уровней на его входах. С выхода дифференциального усилител  24 этот сигнал , поступа  на управл ющий вход управл емого одновибратора 22, измен ет длительность вырабатываемого им временного интервала, положение фронта которого определ ет длительность импульса, формируемого синхронным RS-триггером 23, возникновение вольт-секундной асимметрии и увеличение максимального значени  тока одного из транзисторов по сравнению с другим привод т к соответствующему изменению длительности импульса , вырабатываемого управл емым одновибратором 22 и к соответственному изменению длительности управл ющего импульса, подаваемого на транзистор 2.

При возникновении мгновенной перегрузки в одном из полупериодов в моменты, соответствующие открытому состо нию транзисторов 2 и 3, когда ток транзистора достигает максимально допустимого значени , срабатывает пороговый элемент 19, и сигнал 1 с его выхода, воздейству  на R- вход RS-триггера 15 защиты, приводит последний в нулевое состо ние. Сигнал О с его Q-выхода подаетс  на вторые входы элементов И 9 и 10, которые через согласующие усилители 7 или 8 выключают ранее открытый транзистор 2 или 3, одновременно этот же сигнал запускает управл емый одновиб- ратор 21. Ближайший, следующий за моментом возникновени  перегрузки, импульс с выхода генератора 12, воздейству  на S-вход RS-триггера 15 защиты, возвращает его в единичное состо ние, одновибратор 21 формирует временной интервал , равный полупериоду частоты преобразовани , после чего формирует на своем выходе кратковременный сигнал 1, который , воздейству  на R-вход RS-триггера 16 симметрировани , приводит последний в нулевое состо ние. По вившийс  на его Q- выходе сигнал О, воздейству  на третьи входы элементов И 9 и 10, через согласующие усилители 7 или 8 выключает ранее открытый транзистор 3 или 2. В случае изменени  частоты генератора 12 прробрлзона- гель 25 частоты в напо  кение измен ет но своем выходе аналоговый СИГНРЛ который воздейству  на управлчгащпй вход одчопиГ)ратора 21, измен ет соответствующим оОрз зом длительность формируемого иг временного интервала так, что этот времен ный интервал всегда равен половине периода частоты преобразовани 

Таким образом, возможность коррекции длительности временного интервала, формируемого одновибратором, в зависимости от изменени  частоты задающего генератора, а также возможность автоматического симмегрировани  в процессе нормапьной работы позвол ют значительно повысить точность симметрировани  конвертора, что по ьолчег значительно повысить надежность и КПД

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлет конвертором , состо щим из двухтактного транзисторного преобразовател  с выходным трансформатором и выпр мителем с фильтром на выходе, состо щее из генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к S-входам RS-триггеров защиты и симметрировани , к входу счетного триггера и первому входу модул тора длительности импульсов, второй вход которого подключен к выходу узла регулировани , включенного между выходом выпр мител  с фильтром и нагрузкой, первые входы элементов И соединены с соответствующими

   выходами счетного триггера, вторые - с Q- выходом RS-триггера защиты, R-вход которого через пороговый элемент подключен к выходу датчика тока транзисторов усилител  мощности, а третьи - с Q-выходом RSтриггера симметрировани , R-вход которого через одновибратор соединен с Q-выходом RS-триггера защиты, при этом четвертый вход первого элемента И соединен с выходом модул тора длительности

   импульсов, а управл ющие входы транзисторов преобразовател  предназначены дл  подключени  к выходам согласующих усилителей, отличающеес  тем что, с целью повышени  надежности и КПД путем увеличени  точности симметрировани , в него введены второй одновибратор, синхронный RS-триггер, два аналоговых ключа, два пиковых детектора,дифференциальный усилитель и преобразователь частоты в напр жение , одновибраторы выполнены управл ющими , управл ющий оход первого одновибратора соединен с выходом преобразовател  частоты в напр жение, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, управл ющий вход

   второго одновибратора соединен с выходом дифференциального усилител , входы которого соединены с выходами соответствующих пиковых детекторов, входы последних

   -с выходами соответствующих аналоговых ключей, вход второго одновибратора соединен с выходом превого элемента И, а выход

   -с R-входом синхронного RS-триггера, Q- выход которого соединен с четвертым входом второго элемента И, входы аналоговых ключей соединены с выходом датчика тока транзисторов усилител  мощности, их управл ющие jxoflbi соединены соответственно с Q- и Q-выходами счетного триггера, Q-выход последнего подсоединен к С-входу синхронного RS-триггера, причем его S- вход соединен с выходом модул тора длительности импульсов.