Устройство для управления конвертором

 

Устройство относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания аппаратуры различного назначения. Цель изобретения - повышение надежности и КПД путем повышения точности симметрирования конвертора-достигается введением второго одновибратора, синхронного RS-триггера, двух пиковых детекторов, дифференциального усилителя и преобразователя частоты в напряжение, а также выполнение одновибраторов управляемыми , что позволяет осуществлять автоматическое вольтсекундное выравнивание непрерывно в процессе работы конвертора, вне зависимости от наличия перегрузки в одном из полупериодов, а также вне зависимости от изменения частоты задающего генератора . При этом симметрирование производится путем выравнивания максимальных значений токов транзисторов усилителя мощности, следовательно, в процессе симметрирования учитываются все факторы, влияющие на асимметрию. Таким образом, повышается точность симметрирования , что повышает надежность и КПД конвертора, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (снс Н 02 M 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665193/07 (22) 23.03.89 (46) 07.09.91. Бюл. N. 33 (72) М.B.Êoëoêoëîâ (53) 621.316.727 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1274087, кп, Н 02 М 3/335, 1985, Авторское свидетельство СССР

М 1336175, кл. Н 02 М 3/337, 03.03.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОНВЕРТОРОМ (57) Устройство относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания аппаратуры различного назначения. Цель изобретения — повышение надежности и

КПД путем повышения точности симметрирования конвертора — достигается введением второго одновибратора, синхронного .

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

Целью изобретения является повышение надежности и КПД путем увеличения точности симметрирования.

На чертеже приведена схема устройства.

Конвертор состоит из усилителя 1 мощности, выполненного на двух транзисторах

2 и 3 и выходном трансформаторе 4, вход которого соединен с первичным источником

5 электропитания, на выход включен выпрямитель 6 с фильтром, а управляющие входы транзисторов 2 и 3 предназначены для подключения к согласующим усилителям 7 и 8 устройства управления. Входы согласующих усилителей 7 и 8 подключены к выходам. 50 1676031 А1

RS-триггера, двух пиковых детекторов, дифференциального усилителя и преобразователя частоты в напряжение, а также выполнение одновибраторов управляемыми, что позволяет осуществлять автоматическое вольтсекундное выравнивание непрерывно в процессе работы конвертора, вне зависимости от наличия перегрузки в одном из полупериодов, а также вне зависимости от изменения частоты задающего генератора. При этом симметрирование производится путем выравнивания максимальных значений токов транзисторов усилителя мощности, следовательно, в процессе симметрирования учитываются все факторы, влияющие на асимметрию, Таким образом, повышается точность симметрирования, что повышает надежность и КПД конвертора. 1 ил. элементов И 9 и 10. Генератор 12 тактовых импульсов подключен к первому входу модулятора 13 длительности импульсов, входу счетного триггера 14, S-входам RS-триггеров защиты.15 и симметрирования 16. Первые входы элементов И 9 и 10 соединены соответственно с Q- u Q-выходами счетного триггера 14, вторые входы — с Q-выходом

RS-триггера 15 защиты, третьи — с Q-выходом RS-триггера 16 симметрирования, а четвертый вход первого элемента И 9 соединен с выходом модулятора 13, второй вход которого соединен с выходом узла 17 регулирования, включенного между выходом выпрямителя 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

1676031

30 эом транзисторов 2 и 3 усилителя 1 мощности.

0-выход RS-триггера 15 защиты соединен с входом управляемого одновибратора 21, выход которого соединен с R-входом RSтриггера 16 симметрирования, вход второго управляемого одновибратора 22 соединен с выходом первого элемента И 9, его выход соединен с R-входом синхронного RS-триггера 23, а его управляющий вход — с выходом дифференциального усилителя 24.

Управляющий вход первого управляемого одновибратора 21 соединен с выходом преобразователя 25 частоты в напряжение, вход которого соединен с выходом генератора 12 тактовых импульсов, G-выход синхронного RS-триггера 23 соединен с четвертым входом второго элемента И IO, S-вход — с выходом модулятора 13 длительности импульсов, а С-вход — с Q-выходом счетного триггера 14, Прямой и инверсный входы дифференциального усилителя 24 через пиковые детекторы 26 и 27 соединены с выходами аналоговых ключей 28 и 29, входы которых соединены с выходом датчика 20 тока транэисторов 2 и 3 усилителя 1 мощности, а управляющие входы — c Q- u Q-выходами счетного триггера, Устройство рабэтает следующим обраИмпульсы с удвоенной частотой преобразования с генератора 12 тактовых импульсов поступают на вход счетного триггера 14, вход модулятора 13 длительности импульсов, S-входы RS-триггеров защиты 15 и симметрирования 16, устанавливая их в единичное состояние, и вход преобразователя 25 частоты в напряжение, с выходов счетного триггера 14 прямоугольные импульсы со скважностью два поступают на первый вход элемента И 10, С-вход синхронного RS-триггера 23и управляющий вход аналогового ключа 29, а в противофазе — на первый вход элемента И 9 и управляющий вход аналогового ключа 28, На вторые и третьи входы элементов И 9 и 10 подаются сигналы "1" с Q-выходов ЙЯ-триггеров защиты 15 и симметрирования 16, С выхода модулятора 13 длительности импульсов широтно-модулированные импульсы с удвоенной частотой преобразования поступают на четвертый вход элемента И 9, который формирует в один из полупериодов управляющую последова..ельность широтно-модулированных импульсов. Эта последовательность через согласующии усилитель 8 управляет транзистором 3 усилителя мощности, открывая и закрывая его.

Последовательность широтно-модулированных импульсов с удвоенной частотой преобразования с выхода модулятора 13 подается на S-вход синхронного RS-триггера

23. В те полупериоды, когда на С-вход синхронного RS-триггера 23 с Q-выхода счетнога триггера 14 поступает сигнал "1". широтно-модулированный импульс с выхода модулятора 13 в момент переднего фронта устанавливает синхронный RS-триггер 23 по S-входу в единичное состояние. Сигнал

"1" с Q-выхода синхронного RS-триггера 23 поступает на четвертый вход элемента И 10.

В момент окончания управляющего импульса на выходе элемента И 9 запускается одновибратор 22,:, который формирует на своем выходе кратковременный сигнал "1" через определенный промежуток времени, длительность которого равна примерно половине периода частоты преобразования. В момент появления на выходе одновибратора 22 сигнала "1" он, воздействуя íà R-вход синхронного RS-триггера 23, переводит последний в нулевое состояние и на четвертый вход элемента И 10 поступает сигнал "О".

Таким образом, формируется длительность импульса второй широтно-модулированной импульсной последовательности, которая через согласующий усилитель 7 управляет транзистором 2, открывая и закрывая его,. Импульсные последовательности на выходах усилителей 7 и 8 сдвинуты одна относительно другой на 180 . Транзисторы

2 и 3 попеременно, включая первичные обмотки трансформатора 4, преобразуют постоянное напряжение первичного источника 5 в переменное напряжение, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора 4, выпрямляемое и фильтруемое выпрямителем 6 с фильтром, с его выхода постоянное напряжение подается на нагрузку 18 через узел 17 регулирования, где формируется аналоговый сигнал рассогласования, поступающий на второй вход модулятора 13 длительности импульсов, Осуществляется стабилизация выходного напряжения конвертера.

В процессе работы транзисторов 2 и 3 из-за разного времени рассасывания неосновных носителей время подключения полуобмоток первичной обмотки трансформатора 4 к- первичному источнику 5 может оказаться разным, в результате чего возникает вольт-секундная асимметрия, приводящая к насыщению сердечника трансформатора 4 и увеличению тока через тот транзиСтор, чье время рассасывания больше, Датчик 20 тока транзисторов формирует аналоговый сигнал, повторяющий форму тока транзисторов 2 и 3, который поступает на входы аналоговых ключей 28 и

29, последние, управляемые в противофазе

1676031 импульсами с выходов Q и 0 счетного триг- менения частоты генерагора 12 преобразовагера 14, подключают к выходам пиковых де- . тель 25 частоты в напряжение изменяет í"-, текторов 26 и 27 соответствующие им по своем выходе аналоговый сигнал, который, фа ф зе сигналы датчика 20 тока транзисторов воздействуя на управля:ощий вход одновиб5 ратора 21, изменяет соответствующим о.ц>а3 и 2.

Пиковые детекторы 26 и 27 формируют зом длительность формируемого им определенные аналоговые сигналы, про- временного интервала так, что этот временпорциональные максимальным значениям ный интервал всегда равен половине периода токов транзисторов 2 и 3. Эти сигналы под- частоты преобразования. аются на прямой и инверсный входы диффе- 10 Таким образом, возможность коррекции ренциального усилителя 24, на выходе длительности временного интервала, формикоторого аналоговый сигнал становится ли- руемого одновибратором, в зависимости от бо больше, либо меньше в зависимости от изменения частоты задающего генератора, а азности уровней на его входах. С выхода также возможность автоматического симмегифференциального усилителя 24 этот сиг- 15 рирования в процессе нормальной работы нал, поступая на упр пая на управляющий вход управ- позволяют значительно повысить точность ляемого одновибратора 22, изменяет симметрирования конвертора, что по-воляет длительность вырабатываемого им времен- значительно повысить надежность и КПД. ного интервала, положение фронта которого определяет длительность импульса, 20 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я формируемого синхронным RS-триггером

23, возникновение вольт-секундной асим- ром, состоящим из двухтактнога транэиметрии и увеличение максимального значе- сторного преобразователя с выходным ния тока одного из транзисторов по трансформаторамивыпрямителемсфильтсравнению другим приводят к соответ- 25 ром на выходе, состоящее из генератора ств ющему изменению длительности им- тактовых импульсов, выход которого пади льса, вы абатываемого управляемым ключен к S-входам RS-триггеров защиты и одновибратором 22 и к соответственному симметрирования, к входу счетного триггеизменению длительности управляющего ра и первому входу модулятора длительноимпульса, подаваемого на транзистор 2. 30 сти импульсов, второй вход которого

П и возникновении мгновенной пере- подключен х выходу узла регулирования, г зки в одном иэ полупериодов в моменты, включенного между выходом выпрямителя соответствующие открытому состоянию с фильтром и нагрузкой, первые входы элетранзисторов 2 и 3, когда ток транзистора ментов И соединены с соответствующими достигает максимально допустимого эначе- 35 выходами счетного триггера, вторые — с 0ния, с абатывает пороговый элемент 19, и выходом RS-триггера защиты, R-вход кото"1" с его выхода, воздействуя íà R- рого через пороговый элемент подключен к сигнал с ег вы вход RS-триггера 15 защиты, приводит по- выходу датчика тока транзис оро у следний в нулевое состояние. Сигнал О с ля мощнос, р

Н II ности а т етьи — с 0-выходом RSего -вых

0- ода подается на вторые входы зле- 40 триггера симметрирования, R-вход ато сое инен с

И 9 и 10 которые через согласующие которого через одновибратор с д а иты, и и этом усилители 7 или 8 выключают ранее откры- 0-выходом RS-триггера эащ, р тый транзистор 2 или 3, одновременно этот четвертый вход первого элемента И соедиже сигнал запускает управляемый одновиб- нен с выходом модулятора длительности ратор 21. Ближайший, следующий за мо- 45 импульсов, а управляющие входы транзиментом возникновения перегрузки, сторов преобразователя предназначены импульс с выхода генератора 12, воздейст- для подключения к выходам согласующих вуя на S-вход RS-триггера 15 защиты, воэ- усилителей, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, вращает его в единичн в е иничное состояние, с целью повышения надежности и КПД пуоднови ратор б 21 формирует временной ин- 50 тем увеличения точности симметрирования, те вал, равный полупериоду частоты преоб- в него введены второи однови рат р, раэования, после чего формирует на своем ронный RS-триггер, два аналоговых ключа, выходе кратковременный сигнал "1", кото- два пиковых детектора, дифференциальчый

ый воз ейств я на R-вход RS-триггера 16 усилитель и преобразователь частоты в насимметрирования, приводит последний в 55 пряжение, однови рат ры нулевое состояние. Появившийся на его Q- равляющими, управляющий вход первого выходе сигнал, в д

"О", воз ействуя на третьи: одновибратора соединен с выход р входы элементов И 9 и 10, через согласую- раэователя частоты в напряжение, вход кощие усилители 7 или S выключает ранее торого соединен с выходом генератора открытый транзистор.3 или 2. В случае из- тактовых импульсов, управляющий вход

1676031

Составитель В;Гордеев

Техред M. Моргентал Корректор M,Màêñèìèøèíeö

Редактор И.Шулла

Заказ 3010 тираж 373 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 второго одновибратора соединен с выходом дифференциального усилителя, 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-rp rrepa, Qвыход которого соединен с четвертым входом второго элемента И, входы аналоговых ключей соединены с выходом датчика тока транзисторов усилителя мощности, их управляющие входы соединены соответствен5 но с G- u Q-выходами счетного триггера, 0-выход последнего подсоединен к С-входу синхронного RS-триггера, причем его Sвход соединен с выходом модулятора длительности импульсов.