SU1741237A1 - Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Использование: вторичные источники электропитани  дл  преобразовани  посто нного напр жени  в посто нное. Сущность изобретени : устройство содержит задающий генератор (1), широтно-импульсный модул тор (2), два селектора (3),(4), усилитель мощности (5), выпр митель (6) и фильтр (7), делитель частоты (9). При исчезновении импульсов управлени  на одном из входов усилител  5 мощности информаци  об этом записываетс  в соответствующий D-триггер

Description

Изобретение относитс  к устройствам управлени  преобразовател ми энергии посто нного тока на входе в энергию посто нного тока на выходе, в частности к источникам питани , и может быть использовано в системах питани  устройств автоматики и вычислительной техники.

Известен преобразователь посто нного напр жени , содержащий задающий каскад с парафазным выходом и инвертор на силовых транзисторах с выходным трансформатором и исполнительным органом узла защиты, выход которого подключен к входу отключени  задающего каскада, логические вентили, два ограничител  напр жени , два управл емых ключа, интегрирующую цепь и формирователь фронтов импульса задающего генератора, причем ограничители напр жени  входами подключены к выходам силовых транзисторов, а выходами через управл емые ключи и интегрирующую цепь- к входу исполнительного органа узла защиты, при этом управл ющие входы ключей через разделительные элементы подключены к выходам логических вентилей , первые входы которых соединены с парафазным выходом задающего каскада непосредственно, а вторые - через формирователь фронтов импульсов задающего каскада .

Недостатком такого устройства  вл етс  отсутствие защиты силовых транзисторов преобразовател  от пропадани  одного из управл ющих импульсов.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  преобразовгтель посто нного напр жени , содержащий подключенный к входным выводам устройства инвертор с выходным трансформатором, выпр митель и фильтр, выход которого подсоединен к выходным выводам устройства, а также блок управлени , состо щий из задающего

кэ ы

xj

генератора, выход которого соединен с первыми и вторыми входами логических элементов совпадени  соответственно через фазорасщепитель и узел задержки, вход управлени  которого соединен с выходными выводами устройства через цепь обратной св зи, при этом третьи входы логических элементов совпадени  соединены с соответствующими выходами триггера, одни из входов которого соединены с выходами датчиков состо ни  силовых транзисторов инвертора , причем -триггер выполнен с синхронизирующим входом, соединенным через логические элементы И-НЕ с соответствующими выходами логических элементов совпадени , а одни из входов его объединены и образуют его счетный вход.

Недостатком этого устройства  вл етс  наличие двух моточных изделий-датчиков состо ни  транзисторов, которые увеличивают массу и габариты преобразовател .

Целью изобретени   вл етс  снижение массы и габаритов преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий задающий генератор, выход которого подключен ко входам широтно-импульсного модул тора и делител  частоты, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго селектора, вторые входы которых подключены к выходу широтно-импульсного модул тора, третий вход второго селектора соединен с выходом D-триггера, а выходы селекторов через усилитель мощности , выпр митель м фильтр подключены к выходным клеммам и ко второму входу широтно-импульсного модул тора, четвертый селектор и третий селектор, выход которого подключен к первому входу D-триггера, второй D-триггер, первый вход которого соединен с выходом четвертого селектора, выход - с третьим входом первого селектора, вторые входы первого чл второго D-триггеров подключены к соответствующим выходам первого и второго селекторов, первые входы третьего и четвертого селекторов соеди- нены с соответствующими выходами делител  частоты, а вторые входы - с выходом задающего генератора.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы.

Стабилизированный преобразователь содержит задающий генератор 1, выход которого через широтно-импульсный модул тор 2, селекторы 3 и А, содержащие предварительные усилители, с трансформаторным выходом, двухтактный усилитель 5 мощности, содержащий выходной трансформатор , выпр митель 6 и фильтр 7 подключен к выходным клеммам 8 и управл ю щему входу широтно-импульсного модул  тора. Выход задающего генератора 1, кроме того, через делитель частоты 9 подключен ко

вторым входам селекторов 3 и 4 и через селекторы 10 и 11 и D-триггеры 12 и 13 - к третьим входам селекторов 3 и 4. Вторые входы селекторов 10 и 11 подсоединены к выходам делител  частоты 9, а информаци0 онные входы триггеров, к выходам селекторов 3 и 4.

На временных диаграммах изображены сигналы в следующих точках:

14- выходные импульсы задающего ге- 5 нератора 1;

15- выходные импульсы широтно-импульсного модул тора 2;

16- импульсы на первом выходе делител  частоты 9;

017 - импульсы на втором выходе делител  частоты 9;

18- импульсы на выходе селектора 10;

19- импульсы на выходе селектора 11 ;

20- импульсы на первом входе усилите- 5 л  5 мощности;

21- импульсы на втором входе усилител  5 мощности;

22- импульсы на выходе триггера 12;

23- импульсы на выходе триггера 13; 0 24 - импульсы на выходе усилител 

мощности 5;

25 - импульсы на выходе выпр мител  6.

Преобразователь работает следующим

5 образом.

Задающий генератор 1 формирует импульсы малой длительности, которые синхронизируют работу широтно-импульсного модул тора 2, с выхода которого импульсы

0 переменной длительности поступают на первые входы селекторов 3 и 4. Длительность широтно-модулированных импульсов мен етс  в зависимости от внешних возмущений таким образом, чтобы поддерживать

5 стабильной величину выходного напр жени  преобразовател . На вторые входы селекторов 3 и 4 поступают пр моугольные импульсы го скважностью два с выхода делител  частоты 9, фаза которых равна соот0 ветственно 0 и 180°. Широтно-модули- рованные импульсы с выходов селекторов 3 и 4 с фазами 0 и 180° поступают поочередно на первый и второй входы усилител  мощности , обеспечива  его работу в двухтакт5 ном режиме. С выходного трансформатора усилител  5 мощности снимаютс  двухпо- л рные импульсы, которые выпр мл ютс  выпр мителем б и сглаживаютс  фильтром 7. Посто нное стабилизированное напр жение снимаетс  с выходных клемм 8.

Стабилизаци  выходного напр жени  осуществл етс  следующим образом. Предположим , выходное напр жение преобразовател  уменьшилось под воздействием внешних дестабилизирующих факторов. Меньша  величина выходного напр жени  поступает на управл ющий вход широтно- импульсного модул тора 2, где сравниваетс  с опорным напр жением и преобразуетс  в импульсы, длительность которых при этом увеличиваетс . Увеличение длительности широтно-модулированных импульсов при посто нной частоте их следовани  приводит к увеличению коэффициента их заполнени . Выходное напр жение увеличи- ваетс  и становитс  равным номинальному значению.

D-триггеры 12 и 13 осуществл ют потак- товый контроль за наличием импульсов управлени  на входах усилител  мощности. При наличии на первом входе усилител  5 мощности импульса управлени , т.е. сигнала логической единицы, он поступает на D- вход триггера 12. Сигналом с задающего генератора 1, отселектированного элемен- том 10 и имеющего соответствующую фазу (в данном случае 0°), логическа  единица записываетс  в триггер 12, при этом на его выходе вырабатываетс  разрешающий сигнал , который открывает селектор 4 по треть- ему. входу. Поэтому в следующем такте селектор 4 открываетс  и пропускает импульсы управлени  на второй вход усилител  мощности.

Предположим, в момент времени ti по какой-либо причине исчез импульс управлени  на первом входе усилител  5 мощности и на нем формируетс  сигнал логического нул . Данный сигнал по тактовому импульсу записываетс  в триггер 12, на выходе которого формируетс  запрещающий сигнал, запирающий селектор 4 по третьему входу. В следующем такте на втором входе усилител  5 мощности импульс управлени  также будет отсутствовать, что исключает переход

усилител  5 мощности в однотактный режим .

При восстановлении импульса на первом входе усилител  5 мощности устройство переходит в штатный режим работы.

Использование предлагаемого изобретени  позвол ет при любых, даже кратковременных исчезновени х одного из импульсов управлени  двухтактного трансформаторного усилител  мощности, исключить переход его в однотактный режим работы, чем исключаютс  отказы силовых транзисторов. Особое значение это имеет дл  мощных источников питани  (свыше 1 кВт), где используетс  большое количество параллельно включенных силовых транзисторов .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизироианный преобразователь посто нного напр жени , содержащий задающий генератор, выход которого подключен ко входам широтно-импульсного модул тора и делител  частоты, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго селекторов, вторые входы которых подключены к выходу широтно-импульсного модул тора, третий вход второго селектора соединен с выходом D-триггера, а выходы селекторов через усилитель мощности , выпр митель и фильтр подключены к выходным клеммам второму входу широтно-импульсного модул тора, четвертый селектор и третий селектор, выход которого подключен к первому входу D-триггера, о т- личающийс  тем, что, с целью снижени  массы и габаритов, в преобразователь введен второй D-триггер, первый вход которого соединен с выходом четвертого селектора, выход - с третьим входом первого селектора , вторые входы первого и второго D-триг- геров подключены к соответствующим выходам первого и второго селекторов, первые входы третьего и четвертого селекторов соединены с соответствующими выходами делител  частоты, а вторые входы - с выходом задающего генератора.