Стабилизированный мостовой конвертор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9774 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51) м. к,.2 (22) Заявлено 261277. (21) 2559551/24-07

Н 02 И 3/335 с присоединением заявки ¹ 2566382/07

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 2504,80. Бюллетень ¹ .15

Дата опубликования описания 250480 (53) 4К 621 ° 314 °.57(088.8) (72) Автор изобретения

В.A. Белов (71) Заявитель (54 ) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЯ MOCTOBOA КОНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания.

Известны стабилизированные конвер- 5 торы напряжения, содержащие задающий генератор, генератор пилообразного напряжения, компаратор, усилитель обратной связи,. усилитель мощности, инвертор, выходной выпря- т0 митель и фильтр (1) и (2). Одним из основных недостатков известных устройств является сложность схем управления инвертором, возможность насьхдения трансформатора инвертора. 35

Известен стабилизированный конвертор, недостатком которого является отсутствие его защиты от перегрузок и коротких замыканий (3).

Наиболее близким к изобретению 20 по своей технической сущности является устройство, содержащее задающий генератор, соединенный через генератор пилообразного напряжения, компаратор и делитель частоты с селек- 25 торами, выходы которых соединены с входами;усилйтеля мощности и через выпрямитель и фильтр — с выходными выводами, ноль-орган и логи-, ческий элемент ИЛИ, в котором по- З() вышается надежность защиты от перегрузок и коротких замыканий (4) .

Недостаток известного устройства заключается в том, что при использовании в качестве усилителя мощности мостового усилителя схема защиты не обеспечивает его надежного отключения от нагрузки в режиме перегрузки или короткого замыкания в связи с.трудностями обеспечения силовых ключей запирающим напряжением.

Цель изобретения — повышение надежности отключения конвертора при перегрузках и коротких замыканий в нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном мостовом конверторе, содержащем ведущий и ведомый предварительные усилители с трансформаторными выходами, связанные с соответствующими входаии ключевых элементов мостового усилителя мощности, выходной выпрямитель с фильтром, подсоединенный. к выводу для подключения нагрузки, который через ноль-орган связан с соответствующими входами двух селекторов блока управления вышеупомянутого ведомого,усилителя, два других входа которых связаны с соот729774 нетствующими ныходами счетного триггера, а третьи — с ныходом широтноимпульсного модулятора, причем и счетный триггер и .широтно-импульсный модулятор подключены к задающему генератору однополярных импульсов, . блок управления снабжен дополнительно двумя селекторами, одни иэ входов которых подсоединены к выходу широтно-импульсного модулятора, вторые — к соответствующим выходам счетного триггера, а третьи — к выходу дополнительно внеденного инвертора, вход которого подключен к выходу ноль-органа, причем выходы селекторов через соответствующие входы двух дополнительно ннеденных ло- 15 гических элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим входам дополнительно введенного триггера с раздельными входами, связаны с выходными ныводами 26 блока управления; кроме того, блок управления выполнен на двух универсальных триггерах, счетный вход которых подключен к выходу широтноимпульсного модулятора, R, S — входы первого тряггера соединены с выходом

1 ноль-органа, а R, Б — входы второго — с выходом инвертора, Л вЂ” вход первого и К вЂ” вход второго к G выходу, а К вЂ” вход первого и 3 — вход второго к G — выходу счетного тригге- 30 ра, при .::.м G-выход упомянутых универсальных триггеров связан с первыми входами двух дополнительно введенных логических элементов И-НЕ, à G-выходы с их двумя другими входами, выходы 35 которых связаны с выходными выводами блока управления.

На фиг. 1 показана структурная схема устройстна, в которой блок управления выполнен на селекторах; 40 на фиг. 2 — то же, блок выполнен на универсальных триггерах.

Задающий генератор 1 подключен к первому входу широтно-импульсного модулятора 2 и входу счетного триггера 3, первый выход которого подключен к селекторам 4 и 5 блока б управления, а второй — к селекторам

7 и 8, выходы селекторов подсоединены через логические схемы ИЛИ 9 и 10 к входам триггера 11 с раздельными 50 входами, выходы которого связаны с ведомым 12 усилителем с трансформаторным выходом, а счетный триггер своими выходами связан с ведущим 13 усилителем с трансформаторным выходом, которые, в свою очередь, связаны с соответствующими ключевыми элементами москового усилителя 14 мощности, который через выпрямитель 15 и фильтр

16 подключен к выходному выводу, второму входу широтно-импульсного моду- о лятора и первому входу ноль-органа

17, второй вход которого подключен к выходу блока 18 запуска, а выход непосредственно и через инвертор 19 -к третьим входам селекторов, нторые входы которых подключены к выходу широтно-импульсного модулятора..Блок управления на схеме фиг, 2 выполнен на универсальных треггерах 20, 21, которые своими выходами связаны с логическими элементами И-НЕ 22, 23.

Работает устройство следующим образом.

При подаче на вход преобразователя питающего напряжения +Е блок 18 запуска формирует логическую единицу, которая через нуль-орган 17 открывает селекторы 4 и 8. Селекторы

5 и 7 закрыты н этот момент времени логическим нулем, снимаемым с инвертора 19. Импульсы широтно-импульсного модулятора 2, синхронизируемые задающим генератором 1, через открывающиеся поочередно селекторы 4 и 8 поступают на входы логических схем

ИЛИ. Триггер 11.переключается по задним фронтам импульсов, снимаемых с логических схем ИЛИ, при этом он формирует прямоугольные импульсы, фазовый сдвиг которых относительно сигналов счетного триггера определяется выходным напряжением преобразователя и служит для его регулирования.

Фазировка импульсов управления мостовым усилителем выбирается так, чтобы ток через обмотку выходного трансформатора протекал во время временного совпадения импульсов счетного триггера и триггера с раздельными входами при условии создания отрицательной следящей связи по цепи управления.

Выпрямленные и отфильтрованные импульсы поступают на входные клеммы преобраэонателя.

По окончании действий запускающего импульса селекторы 4 и 8 удерживаются н открытом состоянии логической единицей, снимаемой с нульоргана 17 °

В случае перегрузки или короткого замыкания на выходе преобразователя ключи усилителя мощности выходят иэ насыцения, выходное напряжение преобразователя уменьшается, что приводит к переключению нуль-органа 17. Формируемый при этом на его выходе логический нуль запирает се,лекторы 4 и 8, а формируемая на выходе инвертора 18 логическая единица открынает селекторы 5 и 7. Фазировка двухполярных импульсов управления мостовым усилителем изменяется на 180, что приводит к поочередному открытию либо верхних, либо нижних ключей мостового усилителя прямоугольными импульсами, следующими с противоположными фазами. Ток через обмотку трансформатора при этом не протекает, выходное напряжение преобразователя обращается в нуль. Последующее включение преобразователя может быть осуществлено только после отключения от преобразователя

729774 питающего напряжения и подключения эго вновь.

Предлагаемая схема защиты от перегрузок и коротких замыканий выгодно отличает данный преобразователь от известного, так как наличие импульсов управления на входах мостового усилителя мощности, не обращающихся в нуль, во всех режимах работы преобразователя, в том числе и при наличии короткого замыкания на его выходе, повьааает надежность работы силовых ключей, а, тем, самым, и надежность работы всего преобразователя.

Формула изобретения

1. Стабилизированный мостовой конвертор, содержащий ведущий и ведомый предварительные усилители с трансформаторными выходами, связанные с соответствующими входами ключевых элементов мостового усилителя мощности, выходной выпрямитель с фильтром, подсоединенный к выводу для подключения нагрузки, который через ноль-орган связан с соответствующими входами двух селекторов блока управления вьиаеупомянутого ведомого усилителя, два других входа которых связаны с соответствующими выходами. счетного триггера, а третьи — с выходом широтно-импульсного модулятора, причем и счетный триггер и широтно-.импульсный модулятор подключены к эадакщему генератору .однополярных импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности отключения конвертора-при перегрузках и коротких замыканиях в нагрузке, блок управле- ф) ния снабжен дополнительно двумя селекторами, одни из входов которых подсоединены к выходу широтно-импульсного модулятора, вторые — к соответствующим выходам,счетного триггера, и третьи — к выходу дополнительно введенного инвертора, вход которого подключен к выходу ноль-органа, причем выходы селекторов через соответствующи входы двух дополнительно введенных логических элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим входам дополнительно введенного триггера с раздельными входами, связаны с выход. иьин выводами блока управления.

2. Стабилизированный мостовой конвертор по и. I о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что блок управления выполнен на двух универсальных триггерах, счетный вход которых подключен к выхо" ду широтно-импульсного модулятора, R, S — входы первого триггера соединены с выходом ноль-органа, а

R,S — входы второго — с выходом инвертора, Л вЂ” вход первого и К вход второго к G — выходу, а К— вход первого.н З вЂ” вход второго к

G — выходу счетного триггера, причем G — выход упомянутых универсальных триггеров связан с первыми входами двух дополнительно введенных логических элементов И-НЕ, à G — выходы — с их двумя другими входами, выходы которых связаны с выходными выводами блока управления.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Патент ChtA Р 390635, кл. 321-2, 1975.

2. Патент Франции 9 2131442, кл. Н 02- N 7/20, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

9 535687, кл. Н 02 М 3/335, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР

9 568124, кл. Н 02 и 3/335, 1976.

729774

Корректор В. Синицкая

Подписное

Составитель И. Никитин

Редактор H. Катаманина Техред M.Êóçüìà

Заказ 1323/51 Тирах 783

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул ° Проектная, 4

I

I !

1