Устройство для формирования импульсов управления транзисторным преобразователем

 

Сущность изобретения: в нормальном режиме RS-триггер 9, выход которого является выходом устройства, устанавливается в единичное состояние импульсами, вырабатываемыми задающим генератором 1, задержанными на время, определяемое первым 4 и вторым 5 одновибраторами. Сброс RS-триггера осуществляется импульсами , формируемыми компаратором 6, сравнивающим выходные сигналы источника управляющего напряжения 2 и интегратора 3. Первый 7 и второй 8 элементы 2И-НЕ обеспечивают сброс RS-триггера сигналами с инверсного выхода первого одновибратора в том случае, если за период работы устройства выходное напряжение источника управляющего напряжения не превысит выходное напряжение интегратора . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I!) (я)5 Н 02 M 1/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901687/07 (22) 11.01.91 (46) 15.12.92. Бюл. N 46 (71) Научно-исследовательский институт радиотехнических измерений (72) О.В.Ковальчук (56) Авторское свидетельство СССР

Ь& 1249663, кл. Н 02 М 3/10, 1986;

Авторское свидетельство СССР

N 1387141, кл. Н 02 М 3/10, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИИ

ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Сущность иЗобретения. в нормальном режиме RS-триггер 9, выход которого является выходом устройства, устанавливается в

2 единичное состояние импульсами, вырабатываемыми задающим генератором 1, задержанными на время, определяемое первым 4 и вторым 5 одновибраторами.

Сброс RS-триггера осуществляется импульсами, формируемыми компаратором 6, сравнивающим выходные. сигналы источника управляющего напряжения 2 и интегратора 3. Первый 7 и второй 8 элементы

2И-НЕ обеспечивают сброс RS-триггера сигналами с инверсного выхода первого одновибратора в том случае, если за период работы устройства выходное напряжение источника управляющего напряжения не превысит выходное напряжение интегратора. 2 ил.

1781787

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к широтно-импульсным преобразователям и может быть использовано во вторичных источниках электропитания.

Уже известно устройство для управления транзисторным преобразователем, которое содержит задающий генератор, первым выходом подключенный ко входу источника управляющего напряжения, компаратор, первый вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения, а второй вход соединен с выходом интегратора, накопительный элемент которого зашунтирован ключом, а вход соединен с выходом датчика выходного напряжения преобразователя, RS-триггер, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, а второй вход связан с выходом компаратора, к которому подключен управляющий вход ключа. Выход

RS-триггера служит" для подключения к транзисторам и реобразователя, Недостатком этого известного устройства является то, что при включении преобразователя и резком увеличении нагрузки устройство не обеспечивает выключение силового транзисторного ключа в конце тактового интервала, т.о. силовой транзисторный ключ остается включенным в течение нескольких тактов, что приводит к перегрузке силового транзисторного ключа и насыщению дросселя демодулирующего LCD-фильтра. Также при коэффициенте заполнения тактового интервала близком к единице возможен режим неопределенного состояния RS-триггера, т.к. импульс сброса на Rвходе может совпасть по времени с импульсом задающего генератора, подаваемым на S-вход RS-триггера, Кроме того низкой надежностью отличается работа разрядного ключа накопительного элемента интегратора.

Наиболее близким техническим решением-прототипом является устройство для управления транзисторным преобразователем, которое содержит задающий генератор, первый выход которого соединен с

S-входом RS-триггера, выход которого является выходом устройства, второй выход за. дающего генератора через источник управляющего напряжения подключен к первому входу компаратора, содержащий разрядный ключ, вход интегратора подключен к выходу датчика выходного напряжения преобразователя, выход интегратора соединен со вторым входом компаратора. два одновибратора, и ричем выход компарэтора через первый одновибратор подключен к R-входу триггера, который через

55 второй одновибратор подключен к управляющему входу разрядного ключа.

В данном устройстве-прототипе повышена надежность работы разрядного ключа за счет введения двух одновибраторов, Однако такие недостатки как перегрузки силового транзисторного ключа. насыщения дросселя демодулирующего LCD-фильтра при включении преобразователя, а также неопределенность состояния RS-триггера при коэффициенте заполнения тактового интервала близким к единице присущи и данному устройству, что снижает надежность устройства, Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в устройство для формирования импульсов управления транзисторным преобразователем, содержащим задающий генератор, RS-триггер, выход которого использован в качестве выхода устройства, первый одновибратор, прямой выход которого соединен с входом второго одновибратора, и источник управляющего напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, вход которого предназначен для подключения к датчику выходного напряжения преобразователя, отличающееся тем, что с целью повышения надежности, введены первый и второй элементы 2И вЂ” НЕ, первый одновибратор снабжен инверсным выходом, второй одновибратор выполнен с инверсным выходом, à RS-триггер выполнен с инверсными входами, причем, выход задающего генератора соединен с входом первого одновибратора, прямой выход которого соединен с входом сброса интегратора, а инверсный выход соединен с первым входом первого элемента 2И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом компаратора, а выход соединен с первым входом второго элемента

2И вЂ” НЕ, выход которого соединен с первым входом RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом второго одновибратора и вторым входом второго элемента 2И вЂ” НЕ.

Достижение положительного эффекта при осуществлении данного технического решения подтверждается тем, что в нем устранены недостатки, присущие устройствуаналогу и устройству-прототипу, такие как: перегрузка силового транзисторного ключа, насыщение дросселя демодулирующего

LCD фильтра при включении преобразователя и неопределенность состояния RSтриггера при коэффициенте заполнения тактового интервала близким к единице за счет гарантированного выключения силово1781787

ro транзисторного ключа в конце тактового t4,эпюра ж на фиг.2),— восстановления форинтервала и блокировки RS-триггера. мйрователя транзисторного ключа.

Кроме того предложенное устройство С прямого выхода первого одновибраобеспечивает более плавный по сравнению тора 4 импульс положительной полярности с устройством-прототипом запуск преобра- 5 (эпюра б на фиг,2) поступает на вход второго одновибратора 5 и на управляющий вход

На фиг.1 изображена электрическая разрядного ключа ййтегратора 2, обеспечифункциональная схема, на фиг.2 — времен- вается разряд накопительного элемента инные диаграммы напряжений. тегратора 2. По заднему фронту входного

Предложенное устройство для управле- 10 импульса второй одновибратор 5 вырабатыния транзисторным преобразователем со- вает импульс длительностью Т2 (эпюра г на держит задающий генератор 1, источник фиг.2), который поступает на S-вход RSуправляющего напряжения 2, интегратор 3, триггера 9 и на первый вход второго логичесодержащийразрядныйключ,первыйодно- ского элемента 2И вЂ” НЕ 8. При этом вибратор 4, второй одновибратор 5, компа- 15 RS-триггер 9 устанавливается в единичное ратор 6, первый логический элемент 2И-НЕ состояние, обеспечивая включение силово7, второй логический элемент 2И-НЕ 8, RS- ro транзисторного ключа (момент времени триггер 9, при этом выход задающего гене- t< эпюражнафиг.2).Длительность импульса ратора 1 подключен к входу первогЬ Т2определяетсядлительностью переходноодновибратора 4, прямой выход которого 20 го процесса в силовом транзисторном клюподключен к входу второго одновибратора че при его включении, т.е. одновибратор 5

5, который соединен с управляющим вхо- формирует импульс взвода длительностью дом разрядного ключа интегратора 2, ин- Т2иопределяетограничениерегулирования версный выход первого одновибратора 4 снизу (момент времени t> — t2 эпюра ж на подключен к первому входу первого логиче- 25 фиг.2), обеспечивая плавный запуск преобского элемента 2И вЂ” НЕ 7, вход интегратора разователя. На вход интегратора 2 поступа2 подключен к выходу датчика выходного ет напряжение с выхода датчика выходного напряжения преобразователя, выход интег- напряжейия. Выходное напряжение интегратора 2 соединен с первым входом компа- ратора 2 (эпюра д на фиг,2) поступает на ратора 6, к второму входу которого 30 первый вход кбмпаратора 6, на второй вход подключен выход источника управляющего которого поступает напряжение отисточнинапряжения 3, выход компаратора 6 соеди- ка управляющего напряжения 3. При равеннен со вторым входом первого логического стве вхОдных напряжений (момент времени элемента 2И вЂ” НЕ 7, выход которого подклю- t3эпюра д на фиг,2), на выходе компаратора чен ко второму входу второго логического 35 устанавливается напряжение логического элемента 2И-НЕ 8, инверсный выход второ- нуля, которое поступает на второй вход пергоодновибратора 5 соединен с первым вхо- вого логического элемента 2И вЂ” HE 7. При дом второго логического элемента 8, этом выход последнего устанавливается в который соединен с S-входом RS-триггера состояние логической единицы. Напряже, выход которого является выходом устрой- 40 ние логической единицы с выхода первого ства. логического элемента 2И-НЕ 7 поступает на второй вход второго логического элемента

Устройство для формирования импуль- 2И-HE 8, на первый вход которого поступасов управления транзисторным преобразо- етнапряжениелогическойединицы синвервателем работает следующим образом: 45 сного выхода второго одновибратора 5, При задающий генератор 1 вырабатывает им- этом на выходе второго логического элеменпульсы стабильной частоты (эпюра а на та 2И вЂ” НЕ 8 устанавливается напряжение фиг.2), которые поступают на вход первого логического нуля, которое поступает на Rодновибратора 4, По фронту входного им- вход RS-триггера 9 и переводит RS-триггер пульса первый одновибратоо 4 вырабатыва- 50 9 в нулевое состояние, обеспечивая выклюет импульсы длительностью Т1 (эпюры б на чение силового транзисторного ключа, фиг.2). Длительность импульса Т1 определя- В случае, если за время тактового интерется длительностью переходного процесса вала выходное напряжение интегратора 2 в силовом транзисторном ключе при его вы- не достигло значения управляющего напря- . ключении, т.е. одновибратор 4 формирует 55 жения(момент времени 6эпюрад нафиг.2), импульс сбросадлительностью Т1и опреде- что происходит при включении преобразоляет минимальное время выключенного со- вателя или резком увеличении нагрузки, на стояния силового транзисторного ключа и вход первого логического элемента 2И вЂ” НЕ необходимое для. — ограничения диапазона 7 поступает импульс отрицательной поляррегулирования сверху (момент времени ti — ности с инверсного выхода первого одно1781787 г,у Ц,у

Фиг.2

Составитель О. Ковальчук

Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Редактор

Заказ 4280 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 вибратора 4 (эпюра в на фиг,2), которым производится сброс RS-триггера 9 (момент времени тв эпюра ж на фиг.2), и тем самым выключения силового транзисторного ключа. Таким образом логический элемент 2ИНЕ 7 обеспечивает сброс RS-триггера 9 по импульсу компаратора 6 или по импульсу первого одновибратора 4, ограничивающему тактовый интервал, а логический элемент

2И-НЕ 8 производит блокировку RS-триггера 9, обеспечивая невозможность прохождения напряжения логического нуля на

R-вход при наличии напряжения логического нуля íà S-входе RS-триггера 9, т.е. исключает неопределенность состояния RS-триггера.

Техническое преимущество предложенного устройства для формирования импульсов управления транзисторным преобразователем перед прототипом заключается в повышении надежности за счет устранения состояния неопределенности

RS-триггера, а также гарантированного выключения силового транзисторного ключа в конце тактового ийтервала, что устраняет перегрузки силового транзисторного ключа, насыщение дросселя LCD-фильтра при включении преобразователя и обеспечивает плавный запуск преобразователя. По предложенномутехническому решению разработан стабилизированный транзисторный преобразователь и изготовлен макетный образец.

Формула изобретения

Устройство для формирования импульсов управления транзисторным преобразователем, содержащее задающий генератор, 5 RS-триггер, выход которого использован в качестве выхода устройства, первый одновибратор, прямой выход которого соединен с входом второго одновибратора, и источник управляющего напряжения, выход ко10 торого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, вход которого предназначен для подключения к датчику выходного напряжения преобразователя, 15 о т л и ч а ю щ е е е с я тем, что, с целью повышения надежности, введены первый и второй элементы 2И вЂ” НЕ, первый одновибратор снабжен инверсным выходом, второй . Одновибратор выполнен с инверсным выхо20 дом, а RS-триггер выполнен с инверсными входами, причем. выход задающего генератора соединен с входом первого одновибратора, прямой выход которого соединен с входом сброса интегратора, а инверсный

25 выход соединен с первым входом первого элемента 2И вЂ” НЕ, второй вход которого соединен с выходом компаратора, а выход соединен с первым входом второго элемента

2И-НЕ, выход которого соединен с первым

30 входом RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом второго одновибратора и вторым входом второго элемента 2И-НЕ.