Преобразователь напряжения с защитой от асимметрии

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение КПД. Поставленная цель достигается путем выполнения в известном устройстве порогового элемента с переменным порогом срабатывания, для чего в него введены усилитель, компаратор, триггер, делитель напряжения и блок выборки-запоминания. Преобразователь напряжения с защитой от асимметрии позволяет при изменяющихся ширине импульса и величине тока нагрузки и сложном характере нагрузки избежать подмагничивания силового трансформатора. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1374367 (21) 4642616/24-07 (22) 26.12.88 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (72) А.В.Средников (53) 621.316.727:621.316.925.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11337744336677, кл. Н 02 М 3/337, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ С

ЗАЩИТОЙ ОТ АСИММЕТРИИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах

Изобретение относится к электротехнике и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1374367.

Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг.1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 — схема порогового элемента с переменным порогом; на фиг.З вЂ” временные диаграммы.

Преобразователь напряжения с защитой от асимметрии содержит двухтактный усилитель 1 мощности на транзисторах 2и 3, коллекторы которых подключены к одному выводу источника 4 питания, а эмиттеры — к концам первичной обмотки выходного трансформатора 5, средняя точка которого подключена к другому выводу источника 4 через резисторный датчик 6 тока. Вторичная обмотка трансформатора 5 через выпрямитель 7 подключена к нагрузке 8 и к одному из входов широтно-импульсного модулятора (LUNM) 9, другой вход которого подключен к выходу задающего генератора (ЗГ) 10, выход которого подключен к одному из входов блока 11 логическои обработки сигнала управления, другои вход которого подклю„„5LJ „„1598079 А2

<я)ю Н 02 М 3/337, Н 02 Н 7/10 вторичного электропитания. Цель изобретения — повышение КПД. Поставленная цель достигается путем выполнения в устройстве порогового элемента с переменным порогом срабатывания, для чего в него введены усилитель, компаратор, триггер, делитель напряжения и блок выборки-запоминания.

Преобразователь напряжения с защитой от асимметрии позволяет при изменяющихся ширине импульса и величине тока нагрузки и сложном характере нагрузки избежать подмагничивания силового трансформатора. 3 ил. чен к выходу ШИМ 9, а выходы — к управляющим входам транзисторов 2 и 3 усилителя

1. Выход датчика 6 тока подключен к входу порогового элемента 12 с переменным порогом, первый дополнительный вход кото. рого подключен к выходу ШИМ 9, второй дополнительный вход — к выходу ЗГ 10, а выход — к блокировочному входу ШИМ 9.

Пороговый элемент 12 с переменным порогом состоит из усилителя 13 (фиг.2), вход которого является входом элемента 12, а выход подключен к входу делителя 14 напряжения и к информационному входу блока 15 выборки-запоминания, управляющий вход которого является первым дополнительным входом элемента 12, а выход подключен к первому входу компаратора 16, второй вход которого подкл;очсн к выходу делителя 14, а выход — к установочному входу триггера 17, выход которого является выходом элемента 12, а его тактовый вход— вторым дополнительным входом элемента

12. Основой блока 15 выбборки-запоминания является быстродейс1вующий анало овый ключ 18, Х-вход которого является

1598079

30

55 информационным, а Е-вход — управляющим ключом блока 15, и запоминающий конденсатор 19. Короткий управляющий импульс для осуществления режима "Выборка" формирует одновибратор на триггере 20 и времязадающей RC-цепочке 21 и 22. Входная

RC-цепочка 23 и 24 и интегральный усилитель-формирователь 25 осуществляют задержку входных импульсов на время, равное задержке в блоке 11 логической обработки сигнала управления и усилителе 1 мощности.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 10 вырабатывает меандр с частотой 2fp о (фиг.За}, (где fpa0— рабочая частота преобразования). Меандр поступает на вход широтно-импульсного модулятора 9, на выходе которого формируется последовательность широтно-модулированных импульсов с частотой fpae (фиг.Зб), которая; в свою очередь, вместе с сигналом задающего генератора 10 поступает на входы блока 11 логической обработки сигнала управления. На его выходе формируется две двуполярные последовательности импульсов с частотой fpa6, каждая из которых поступает на базу соответствующего транзистора 2 или 3 усилителя 1 мощности (фиг,Зв,г). При этом, по первичной обмотке трансформатора 5 начинает течь ток попеременно, то в одном, то в другом направлении. На токовом датчике 6 появляется напряжение, пропорциональное току первичной. обмотки трансформатора 5(фиг. Зд).

Это напряжение, усиленное усилителем 13, поступает на входы делителя 14 напряжения и блока 15 выборки-запоминания. В последнем осуществляется формирование опорного напряжения, которое происходит следующим образом, На информационный вход блока 15 выборки-запоминания с усилителя 13 поступает усиленная импульсная последовательность коллекторного тока транзисторов 2 и 3 усилителя 12 мощности (с частотой 2fpap (фиг. Зд). Одновременно на управляющий вход блока 15 выборки-запоминания с выхода широтноимпульсного модулятора 9 поступает последовательность широтно-модулированных импульсоэ, следующих также. с частотой

2fpaa, Импульсы этих последовательностей (фиг. Зб) совпадают по времени. В тот момент, когда на управляющий вход блока 15 поступает фронт очередного импульса, он производит выборку, т,е. на его выходе устанавливается то же значение, что в этот момент присутствует на информационном входе, после блок 15 в течение всего периода до следующего фронта на управляющем входе хранит запомненное значение.

Таким образом, блок 15 выборки-запоминания запоминает амплитуду в начале каждого импульса на выходе усилителя 13.

Это значение принимается в данном периоде за порог срабатывания и поступает на первый вход компаратора 16 (фиг. Зе). На второй вход компаратора 16 с выхода делителя 14 напряжения поступают импульсы тока, Коэффициент деления делителя 14 напряжения выбирается так, чтобы при отсутствии бросков тока амплитуда токового импульса (c учетом роста тока за счет индуктивности рассеяния) не превышала порога срабатывания на данном такте. В случае появления броска тока она превышает порог и на выходе компаратора 16 формируется короткий импульс (фиг. Зж), Этот импульс поступает на вход триггера 17, он меняет свое состояние (фиг. Зэ). Сигнал с выхода триггера 17 поступает на блокировочный вход широтно-импульсного модулятора 9, прекращая действие очередного импульса на его выходе (фиг. Зб), что приводит к запиранию соответствующего транзистора усилителя 1 мощности, и ток в цепи коллектора перестает течь. По фронту очередного импульса на выходе ЗД 10, поступающего на тактовый вход триггера 17, триггер возвращается в исходное состояние. создавая условия для появления следующего импульса на выходе широтно-импульсного модулятора 9.

Таким образом, оперативное изменение порога срабатывания преобразователя в зависимости от рабочей амплитуды импульса тока позволяет расположить порог срабатывания в непосредственной близости от вершины импульса, что позволяет обеспечить эффективное симметрирование при любой изменяющейся амплитуде тока и тем самым существенно повысить КПД преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения с защитой от асимметрии ло авт,св, М 1374367, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД, пороговый элемент снабжен двумя дополнительными входами и выполнен с переменным порогом на усилителе, компараторе, делителе напряжения, блоке выборки-запоминания и триггере, причем вход усилителя использован в качестве входа порогового элемента, а выход подключен к входу делителя напряжения и к информационному входу блока выборки-запоминания, управляющий вход которого использован в качестве перво о дополнительного входа

1598079 порогового элемента, подключенного к выходу широтно-импульсного модулятора, а выход подключен к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а выход — к установочному входутриггера, выход которого использован в качестве выхода порогового элемента, а его тактовый вход в качестве второго дополнительного входа порогового элемента, подключенного к

5 выходу задающего генератора.

1598079

Составитель В. Жмуров

Техред М,Моргентал Корректор И, Муска. Редактор А. Козориз

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3066 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5