Спосіб бекірова керування багатофункціональним перетворювачем напруги

Спосіб керування багатофункціональним перетворювачем напруги, який включає генерування трикутних імпульсів, а також генерування синхронізованих з ними прямокутних імпульсів, ши ротно-імпульсне модулювання і формування імпульсів, що задають, що включає перетворення сигналу зворотного зв'язку трансформатора струму, включеного в схему вихідного підсилювача потужності, який відрізняється тим, що перетворення сигналу зворотного зв'язку здійснюють шляхом інтегрування сигналу зворотного зв'язку, яке виконують за допомогою конденсатора, включеного в схему підсилювача зворотного зв'язку Корисна модель відноситься до області електротехніки, зокрема до пристроїв і способів перетворення параметрів електричної енергії і може бути використана при створенні джерел вторинного електроживлення Відомий спосіб керування імпульсним стабілізатором постійної напруги, реалізований в алгоритмі роботи "Імпульсного стабілізатора постійної напруги" [а с СРСР № 851370, МПК-3 G 05 F 1/56, Н 02 М 3/335, БИ-28-81 р ] і включающий генерування пилкоподібної напруги і прямокутних імпульсів, широтно-імпульсне модулювання синхронізацію і формування імпульсів, що задають Недоліком відомого способу керування імпульсним стабілізатором є несиметричність імпульсів керування двотактним перетворювачем, наслідком чого є однобічне насичення сердечника вихідного трансформатора і збільшення струмів через ВИХІДНІ транзистори перетворювача Відомий спосіб керування імпульсним стабілізатором постійної напруги, реалізований в алгоритмі роботи "Імпульсного стабілізатора постійної напруги" [а с СРСР № 1067486, МПК-3 G 05 F 1/56, БИ-2-84р], і включающий генерування пилкоподібної напруги і прямокутних імпульсів, широтно-імпульсне модулювання з перетворенням сигналу зворотного зв'язку, синхронізацію і формування імпульсів, що задають Недоліком відомого способу керування імпульсним стабілізатором є низька ЛІНІЙНІСТЬ пилкоподібної напруги, зв'язана з зарядом конденсатора через елемент, що не забезпечує стабільного струму, а також необхідність уведення ланцюгів синхронізації для симметрірування перемагнічування сердечника і наближення ЛІНІЙНОСТІ пилкоподібної напруги до ідеального приводить до ускладнення принципової схеми керування і зменшенню надійності в зв'язку зі збільшенням КІЛЬКОСТІ елементів Відомий спосіб керування імпульсним стабілізатором постійної напруги, реалізований в алгоритмі роботи "Імпульсного стабілізатора постійної напруги" [Патент України № 54292 А, МПК-7 G 05 F 1/56, Бюл № 2, 2003 р ], і включающий генерування синхронізованих між собою трикутних і прямокутних імпульсів, широтно-імпульсне модулювання з перетворенням сигналу зворотного зв'язку і формування імпульсів, що задають Недоліком відомого способу керування імпульсним стабілізатором є схемотехническая складність його реалізації Найбільш близьким по технічній сутності і результату, який досягається, і обраним як прототип є спосіб керування, реалізований в алгоритмі роботи "Пристрою керування імпульсним стабілізатор" [Патент України № 63727 А, МПК- G CD 00 Ю 5864 05 F 1/56, H 02 M 3/335, Н 02 М 7/00, Бюл № 1, 2004 р ], і включающий генерування синхронізованих між собою трикутних і прямокутних імпульсів, широтно-імпульсне модулювання і формування імпульсів, що задають, що включає перетворення сигналу зворотного зв'язку трансформатора струму, включеного в схему вихідного підсилювача потужності Недоліком відомого способу керування імпульсним стабілізатором є неможливість одержання з его допомогою крутої спадаючої характеристики регулювання вихідного струму Задачею корисної моделі є розробка нового способу керування багатофункціональним перетворювачем напруги з досягненням технічного результату - одержання крутої спадаючої характеристики регулювання вихідного струму Поставлена задача зважується тим, що в "Способі керування багатофункціональним перетворювачем напруги", що включає генерування трикутних імпульсів, а також генерування синхронізованих з ними прямокутних імпульсів, широтно-імпульсне модулювання і формування імпульсів, що задають, що включає перетворення сигналу зворотного зв'язку трансформатора струму, включеного в схему вихідного підсилювача потужності, перетворення сигналу зворотного зв'язку здійснюють шляхом інтегрування сигналу зворотного зв'язку, що виконують за допомогою конденсатора, включеного в схему підсилювача зворотного зв'язку Новим у способі, що заявляється, є додаткове перетворення сигналу зворотного зв'язку, що дозволяє виконати нову функцію перетворювача напруги - одержати круту спадаючу характеристику регулювання вихідного струму Тому очевидно, що реалізація способу, що заявляється, дозволить вирішити задачу, поставлену в даній корисній моделі, з досягненням технічного результату -одержання крутої спадаючої характеристики регулювання вихідного струму Суттєвими ознаками способу, що заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки - генерування трикутних імпульсів, - генерування прямокутних імпульсів, - синхронизування прямокутних імпульсів із трикутними імпульсами, - широтно-імпульсне модулювання імпульсів, що задають, - формування імпульсів, що задають, - формування імпульсів, що задають, включає перетворення сигналу зворотного зв'язку трансформатора струму, включеного в схему вихідного підсилювача потужності ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу суттєвими ознаками способу, що заявляється, є наступні ознаки - перетворення сигналу зворотного зв'язку здійснюють шляхом інтегрування сигналу зворотного зв'язку, - інтегрування сигналу зворотного зв'язку виконують за допомогою конденсатора, включеного в схему підсилювача зворотного зв'язку Між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, який досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок Дійсно, ЩО заявляється спосіб у порівнянні з прототипом дозволяє одержати круту спадаючу характеристику регулювання вихідного струму багатофункціонального перетворювача напруги за рахунок додаткового перетворення сигналу зворотного зв'язку, що дозволяє виконати задачу, поставлену в даній корисній моделі з досягненням зазначеного технічного результату На Фіг 1 зображена принципова електрична схема пристрою, у роботі якого реалізований спосіб, що заявляється Пристрій, реазизующее всі операції способу керування, що заявляється, багатофункціональним перетворювачем напруги, містить генератор, що задає, виконаний у виді функціонального генератора, що включає генератор трикутних імпульсів (далі по тексту - ГТИ) на операційному підсилювачі DA1-1, реалізований за схемою інтегратора До складу ГТИ входять також резистори R3, R5-R7, R9 і конденсатор 31 З ГТІ на DA1-1 синхронізований генератор прямокутних імпульсів (далі по тексту - ГПІ) на операційному підсилювачі DA1-2, реалізований за схемою першого компаратора До складу ГПІ входять також резистори R8, R10, R11 Пристрій також містить формирувач імпульсів, що включає тригер DD1 і схему збігу на логічних елементах DD2-1 - DD2-3 Крім того, пристрій містить перетворювач зворотного зв'язку (далі по тексту -ПЗЗ), що виконаний на другому компараторі DA2, прямої вхід якого з'єднаний з виходом ГТІ, а інверсний вхід з'єднаний з виходом випрямляча напруги зворотного зв'язку, що включає дюдний міст на діодах DV4-DV7 і конденсатор, що згладжує, С2 Крім того, ПЗЗ містить резистори R13-R17, конденсатор С2 і захисний діод VD8 Дюдний мост на діодах VD4-VD7 перетворить двополярний сигнал зворотного зв'язку від трансформатора струму (умовно не показаний) в однополярний сигнал, що надходить на інверсний вхід компаратора DA2 через резисторний дільник R13R15 Дільник еталонної напруги на резисторах R13 R15 забезпечує такий коефіцієнт підсилення на DA2, що необхідний для одержання крутоспадаючої характеристики регулювання вихідного струму мостового підсилювача потужності (умовно не показаний) Установка вихідної напруги багатофункціонального перетворювача напруги I W виробляється резистором R14 Вихід другого компаратора DA2 через резисторний дільник напруги на резисторах R16 і R17 з'єднаний з першими входами логічних елементів схеми збігу DD2-1- DD2-3, на другі входи яких надходить керуюча напруга з виходу блоку токового захисту (умовно не показаний), а треті входи логічних елементів схеми збігу DD2-1-DD2-3 з'єднані з виходом тригера формирувача імпульсів DD1 Виходи логічних елементів схеми збігу DD2-1 DD2-3 з'єднані з входами попереднього підсилювача, включеного в мостовий підсилювач потужності багатофункціонального перетворювача напруги (умовно не показані) 5864 Пристрій керування запитано від першого паРеалізація перерахованих вище ознак спосораметричного стабілізатора напруги, виконаного у бу, що заявляється, дозволяє одержати круту спавигляді послідовно з'єднаних першого струмообдаючу характеристику регулювання вихідного межувального резистора R1 і двох послідовно струму багатофункціонального перетворювача з'єднаних першого VD1 і другого VD2 стабілітронів напруги за рахунок додаткового перетворення сигналу зворотного зв'язку і дозволяє виконати задаВхід ДІОДНОГО моста на діодах VD4-VD7 зашунчу, поставлену в даній корисній моделі з досягнентован підстроечним резистором R11, що задає ням зазначеного технічного результату рівень напруги сигналу зворотного зв'язку, що надходить на інтегруючий конденсатор С2 і на Пристрій, який реалізує спосіб, що заявінверсний вхід компаратора DA2 і, тим самим, виляється, працює такий чином значає крутість спадаючої характеристики регулюПри подачі жівлення на пристрій керування вання вихідного струму починають працювати ГТІ і ГПІ ВИХІДНІ імпульси напруги ГПІ з частотою f і надходять на рахункоМінусовий вивод діодного моста на діодах VD вий вхід тригера DD1, з виходу якого імпульси с 4 - VD7 підключений до загальної крапки частотою Ь = 1/2 f і надходять на ЛОГІЧНІ елементи послідовно з'єднаних третього стабілітрона VD3 і схеми збігу DD2-1-DD2-3 другого струмообмежувального резистора R2, що представляють собою другий параметричний Через буферний резистор R9 трикутні стабілізатор напруги імпульси від ГТІ надходять на прямий вхід компаратора DA2 для порівняння з постійною напругою, Плюсовий вивод диодного моста на діодах VD що являє собою алгебраїчну суму опорної напруги 4 - VD7 підключений до першого дільника напруги параметричного стабілізатора R2 і VD3 і напруги на резисторах R13-R15 і плюсового виводу кондатчика струму, що надходить на інверсний вхід денсатора, що згладжує, С2, другі виводи яких компаратора DA2 через резистивный дільник R13з'єднані і підключені до мінуса живильної напруги R15, що є навантаженням сумарної напруги конДвижок потенціометра R14 першого дільника денсатора С2 напруги підключений до інверсного входу другого компаратора DA2, з яким також з'єднаний анод Конденсатор С2 виконує двох функцій захисного діода VD8, катод якого з'єднаний з ви- функцію інтегратора, водом другого струмообмежувального резистора - функцію фільтра, що згладжує R2, з'єднаного крім того з загальною крапкою перПЗЗ являє собою широтно-імпульсний модушого струмообмежувального резистора R1 і перлятор і підсилювач зворотного зв'язку, зібрані на шого стабілітрона VD1 одному операційному підсилювачі, включеному за Діод VD8 забезпечує захист компаратора DA2 схемою компаратора DA2 від перевищення напруги на його інверсному За допомогою компаратора DA2 установлювході ють початковий струм (напруга) і формують спаДюдний мост на діодах VD4-VD7, який зашундаючу характеристику вихідного струму багатотован підстроечним резистором R8, і вторинна функціонального перетворювача напруги обмотка трансформатора струму (умовно не покаПри збільшенні струму навантаження напруга зана) являють собою датчик струму на виході трансформатора струму (умовно не показаний) збільшується Спосіб, що заявляється, реалізується таким чином Через те, що джерело опорної напруги VD3 і Спосіб, що заявляється, включає генерування випрямлена напруга вторинної обмотки транстрикутних імпульсів за допомогою ГТІ, а також геформатора токи складаються, сумарна напруга на нерування синхронізованих з ними прямокутних конденсаторі С2 збільшується імпульсів за допомогою ГПІ При збільшенні струму навантаження багатоШиротно-імпульсне модулювання сигналів функціонального перетворювача напруги, напруга здійснюється за допомогою ПЗЗ на другому комна його виході падає і дорівнює 20 В параторі DA2, прямої вхід якого з'єднаний з вихоДалі через дільник напруги, що погодить, на дом ГТІ, а інверсний вхід з'єднаний з виходом випрезисторах R16 і R17 сформовані модульовані по рямляча напруги зворотного зв'язку, що включає ширині імпульси надходять на ЛОГІЧНІ елементи дюдний мост на діодах DV4-DV7 і конденсатор, що схеми збігу DD2-1 - DD2-3 багатофункціонального згладжує, С2, що виконує дві функції - інтегратора перетворювача напруги і фільтра, що згладжує Крутість спадаючої характеристики регуКрім того, на другому компараторі DA2 люється резистором R11 здійснюють перетворення сигналу зворотного При зменшенні опору резистора R11 регулюзв'язку трансформатора струму, включеного в вальна характеристика багатофункціонального схему вихідного підсилювача потужності (умовно перетворювача напруги стає більш положистої за не показані) рахунок зниження напруги через збільшення навантаження на вторинній обмотці трансформатора Формування імпульсів, що задають, струму здійснюють за допомогою тригера DD1 і схеми Зворотний процес відбувається при збігу на логічних елементах DD2-1 - DD2-3 збільшенні опору резистора R11 і регулювальна При цьому перетворення сигналу зворотного характеристика багатофункціонального перетвозв'язку здійснюють шляхом інтегрування сигналу рювача напруги стає більш крутою зворотного зв'язку, що виконують за допомогою конденсатора С2, включеного в схему Наприклад у випадку використання багатопідсилювача зворотного зв'язку на другому компафункціонального перетворювача напруги як джераторі DA2 рела зварювального струму, за допомогою при 5864 строю, який працює по способу, який заявляється, формують спадаючу характеристику зварювального струму, тобто при збільшенні струму падає напруга зварювального струму так, щоб у дузі воно було рівним 20 В На підставі усього вищевикладених можна зробити висновок, що задача, поставлена в ДІЙСНІЙ 8 корисній моделі - розробка нового способу керування багатофункціональним перетворювачем напруги - виконана з досягненням технічного результату - одержання крутої спадаючої характеристики регулювання вихідного струму DO2-2 да пристрою захисту ФІГ. 1 Комп ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45 м Київ МСП 03680 Україна ДП Український інститут промислової власності вул Глазунова 1 м К и ї в - 4 2 01601