импульсно-модулированный преобразователь

Формула изобретения

ИМПУЛЬСНО-МОДУЛИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий два управляемых силовых ключа, трансформатор со средней точкой первичной обмотки, выходные мостовой выпрямитель и накопительный конденсатор, датчики мгновенных значений тока и напряжения питания и датчик выходного напряжения, блок управления, причем одни силовые выводы ключей соединены соответственно с началом и концом первичной обмотки трансформатора, а другие силовые выводы ключей соединены вместе, выводы вторичной обмотки трансформатора соединены соответственно с выводами переменного тока выходного мостового выпрямителя, выводы постоянного тока которого соединены соответственно с выводами выходного накопительного конденсатора и выходными выводами импульсно-модулированного преобразователя, отличающийся тем, что он снабжен входными мостовым выпрямителем и фильтрующим конденсатором, двухобмоточным дросселем, обратным диодом, причем один входной вывод импульсно-модулированного преобразователя соединен с одним выводом переменного тока входного мостового выпрямителя, а другой входной вывод - с другим выводом переменного тока этого выпрямителя, один вывод постоянного тока входного мостового выпрямителя соединен с одним выводом входного фильтрующего конденсатора, началом первой и концом второй обмотки дросселя, другой вывод постоянного тока - с другим выводом входного фильтрующего конденсатора, анодом обратного диода и соединенными вместе другими силовыми выводами, ключей, начало второй обмотки дросселя соединено с катодом обратного диода, а конец первой обмотки дросселя соединен со средней точкой первичной обмотки трансформатора, блок управления содержит суммирующий усилитель, ведомый питающим напряжением формирователь сигнала задания модуля синусоидального тока, компаратор с симметричным гистерезисом, D-триггер, два элемента И - НЕ, шесть элементов И, суммирующий компаратор, источник смещения, элемент НЕ, два элемента ИЛИ, два формирователя сигналов управления силовыми ключами, причем информационный выход датчика мгновенного значения тока питания соединен с инвертирующим входом суммирующего усилителя, информационный выход датчика мгновенного значения напряжения питания - с входом формирователя сигнала задания тока, выход которого соединен с неинвертирующим входом усилителя, выход суммирующего усилителя соединен с входом компаратора с симметричным гистерезисом, выход которого соединен с тактовым C-входом триггера и с первыми входами первых и вторых элементов И - НЕ и И, прямой выход D-триггера соединен со вторыми входами первых элементов И - НЕ и И, инверсный выход - с вторыми входами вторых элементов И - НЕ и И и с информационным D-входом D-триггера, выход первого элемента И - НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, выход второго элемента И - НЕ - с первым входом четвертого элемента И, выход первого элемента И - с первым входом пятого элемента И, выход второго элемента И - с первым входом шестого элемента И, информационный выход датчика выходного напряжения соединен с неинвертирующим входом суммирующего компаратора, инвертирующий вход которого соединен с выходом источника смещения, выход суммирующего компаратора соединен с входом элемента НЕ и с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И, выход третьего элемента И - с первым входом первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И - с первым входом второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента И - с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход шестого элемента И - с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ - с входом первого формирователя сигналов управления, выход второго элемента ИЛИ - с входом второго формирователя сигналов управления, выход первого формирователя - с входом управления первого силового ключа, а выход второго формирователя - с управляющим входом второго силового ключа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться в преобразователях переменного напряжения в постоянное в качестве сетевого широтно-импульсного выпрямителя с гальваническим разделением по высокой частоте.

Известен преобразователь переменного трехфазного напряжения в постоянное, являющийся сетевым трехфазным выпрямителем с повышающим транзисторным широтно-импульсным регулятором напряжения, содержащий входной сетевой трехфазный трансформатор и мостовой неуправляемый выпрямитель, подключенный к фазовым вторичным обмоткам трансформатора, а к выходным выводам постоянного тока выпрямителя подключен дроссель с последовательно соединенным накопительным конденсатором, параллельно которому подключена нагрузка, а к общей точке соединения дросселя и конденсатора силовым выводом подключен управляемый ключ (транзистор), другой вывод ключа через развязывающие диоды, соответственно подключается к трем выводам переменного тока мостового выпрямителя и трем вторичным фазным обмоткам трансформатора. С помощью блока управления преобразователя, генерирующего соответствующие импульсы управления силовым ключом, осуществляется двухпозиционная широтно-импульсная модуляция выходного тока трехфазного мостового выпрямителя в функции текущего состояния ключа, очередности работы фаз выпрямителя и соответствующего модуля фазового напряжения питающей трехфазной сети. В результате фазные токи, потребляемые сетевым выпрямителем, будут изменяться по близкому к синусоидальному закону, независимо от характера нагрузки преобразователя.

Недостатком указанного преобразователя является гальваническое разделение питающей сети нагрузки с помощью низкочастотного сетевого трансформатора, что увеличивает его вес и габариты, а соответственно и всего преобразователя. Кроме того, силовая схема преобразователя работает только в режиме повышения выходного постоянного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности является стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в постоянное, использующий энергетически выгодную трехпозиционную, т. е. знакопеременную на цикле преобразования, широтно-импульсную модуляцию, содержащий два управляемых силовых ключа (транзисторы) и высокочастотный разделительный трансформатор, включенные по схеме со средней точкой, выходной выпрямитель с параллельно подключенным накопительным трансформатором, входной дроссель, последовательно соединенный со средней точкой трансформатора и блок управления, обеспечивающий генерацию импульсов управления силовыми ключами с длительностью, большей половины цикла преобразования, т. е. с перекрытием на время, являющееся функцией сигнала задания и возмущающих факторов по входу, либо по выходу. Однако подобный преобразователь не может работать при питании непосредственно от сети переменного напряжения.

Целью изобретения является потребление синусоидального тока от питающего источника переменного напряжения, устранение фазового сдвига между входными переменными током и напряжением при широтно-импульсном выпрямлении на емкостную нагрузку с гальваническим разделением, а также следящее широтно-импульсное регулирование и ограничение токов через силовые управляемые ключи при пуске, перегрузке и к. з. на выходе.

Это достигается тем, что импульсно-модулированный преобразователь, содержащий два управляемых силовых ключа, трансформатор со средней точкой первичной обмотки, выходные мостовой выпрямитель накопительный конденсатор, датчики мгновенных значений тока и напряжения питания, выходного напряжения, блок управления, причем силовые выводы ключей соединены соответственно с началом и концом первичной обмотки трансформатора, а другие силовые выводы ключей соединены вместе, выводы вторичной обмотки трансформатора соединены соответственно с выводами переменного тока выходного мостового выпрямителя, а его выводы постоянного тока - соответственно с выводами выходного конденсатора и выходными выводами преобразователя, снабжен входными мостовым выпрямителем и фильтрующим конденсатором, двухобмоточным дросселем, обратным диодом, причем входной вывод преобразователя соединен с выводом переменного тока входного мостового выпрямителя, а другой входной вывод - с другим выводом переменного тока этого выпрямителя, вывод постоянного тока входного выпрямителя соединен с выводом входного конденсатора, началом первой и концом второй обмоток дросселя, другой вывод постоянного тока - с другим выводом входного конденсатора, анодом обратного диода и соединенными вместе другими силовыми выводами ключей, начало второй обмотки дросселя соединено с катодом обратного диода, а конец первой обмотки дросселя соединен со средней точкой первичной обмотки трансформатора, блок управления содержит суммирующий усилитель, ведомый питающим напряжением формирователь сигнала задания модуля синусоидального тока, компаратор с симметричным гистерезисом, D-триггер, первый, второй логические элементы И-НЕ, с первого по шестой логические элементы И, суммирующий компаратор, источник смещения, логический инвертор, первый, второй логические элементы ИЛИ, первый, второй формирователи сигналов управления силовыми ключами, причем информационный выход датчика тока питания соединен с инвертирующим входом усилителя, информационный выход датчика напряжения питания соединен с входом формирователя сигнала задания тока, а его выход - с неинвертирующим входом усилителя, выход суммирующего усилителя соединен с входом компаратора с симметричным гистерезисом, а его выход - с тактовым С-входом триггера и с первыми входами первых, вторых элементов И-НЕ и И, прямой выход триггера соединен с вторыми входами первых, вторых элементов И-НЕ и И, прямой выход триггера соединен с вторыми входами первых элементов И-НЕ и И, а инверсный выход -и с вторым входами вторых элементов И--НЕ и И, а также с информационным D-входом триггера, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, а выход второго элемента И-НЕ - с первым входом четвертого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом пятого элемента И, а выход второго элемента И - с первым входом шестого элемента И, информационный выход датчика выходного напряжения соединен с неинвертирующим входом суммирующего компаратора, а инвертирующий вход этого компаратора - с выходом источника смещения, выход суммирующего компаратора соединен с входом логического инвертора и с вторыми входами третьего, четвертого элементов И, выход логического инвертора соединен с вторыми входами пятого, шестого элементов И, выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом первого формирователя сигналов управления, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго формирователя сигналов управления, выход первого формирователя соединен с входом управления первого силового ключа, а выход второго формирователя - с управляющим входом второго силового ключа.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается наличием новых элементов: входных мостового выпрямителя и фильтрующего конденсатора, двухобмоточного дросселя, обратного диода и их связями с остальными элементами схемы, а также выполнением блоком управления. Таким образом, предлагаемый импульсно-модулированный преобразователь соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнения предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволяют выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипов, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема импульсно-модулированного преобразователя; на фиг. 2 - формы кривых токов и напряжений при работе преобразователя в режиме широтно-импульсного выпрямления на емкостную нагрузку с гальваническим разделением по высокой частоте; на фиг. 3 - диаграммы работы элементов блока управления в нормальном режиме при коротком замыкании (к. з. ) на выходе преобразователя.

Импульсно-модулированный преобразователь, выполненный по схеме на фиг. 1, содержит два управляемых силовых ключа 1 и 2, трансформатор 3 со средней точкой первичной обмотки, выходные мостовой выпрямитель 4 и накопительный конденсатор 5, блок 6 управления, входные мостовой выпрямитель 7 и фильтрующий конденсатор 8, двухобмоточный дроссель 9, обратный диод 10, датчики мгновенных значений тока i и напряжения e питания, выходного напряжения e, причем силовые выводы ключей 1 и 2 соединены соответственно с началом концом первичной обмотки трансформатора 3, а другие силовые выводы ключей 1 2 соединены вместе, выводы вторичной обмотки трансформатора 3 соединены соответственно с выводам переменного тока выходного мостового выпрямителя 4, а его выводы постоянного тока - соответственно с выводами выходного конденсатора 5 и выходными выводам "+" и "-" преобразователя, входной вывод преобразователя соединен с выводом переменного тока входного мостового выпрямителя 7, а другой входной вывод - с другим выводом переменного тока этого выпрямителя 7, вывод постоянного тока входного выпрямителя 7 соединен с выводом входного конденсатора 8, началом первой и концом второй обмоток дросселя 9, другой вывод постоянного тока - с другим выводом входного конденсатора 8, анодом обратного диода 10 и соединенными вместе другими силовыми выводами ключей 1 и 2. начало второй обмотки дросселя 9 соединено с катодом обратного диода 10, а конец первой обмотки дросселя 9 соединен с средней точкой первичной обмотки трансформатора 3, блок управления 6 содержит суммирующий усилитель 11, ведомый питающим напряжением e формирователь 12 сигнала задания модуля синусоидального тока , компаратор 13 с симметричным гистерезисом, D-трггер 14, первый, второй логические элементы И-НЕ 15, 16 с первого по шестой логические элементы И 17-22, суммирующий компаратор 23, источник смещения 24, логический инвертор 25, первый, второй логические элементы ИЛИ 26, 27, первый, второй формирователи 28, 29 сигналов управления силовыми ключами 1, 2, причем информационный выход датчика тока питания соединен с инвертирующим входом усилителя 11, информационный выход датчика напряжения питания соединен с входом формирователя 12 сигнала задания тока , а его выход - с неинвертирующим входом усилителя 11, выход суммирующего усилителя 11 соединен с входом компаратора 13 с симметричным гистерезисом, а его выход - с тактовым С-входом триггера 14 и с первыми входами первых, вторых элементов И-НЕ, 15, и16 и И 17, 18, прямой выход Q триггера 14 соединен с вторыми входами первых элементов И-НЕ 15 и И 17, а инверсный выход - с вторыми входами вторых элементов И-НЕ 16 и И 18, а также с информационным D-входом триггера 14, выход первого элемента И-НЕ 15 соединен с первым входом третьего элемента И 19, а выход второго элемента И-НЕ 16- с первым входом четвертого элемента И 20, выход первого элемента И 17 соединен с первым входом пятого элемента И 21, а выход второго элемента И 18 - с первым входом шестого элемента И 22, информационный выход датчика выходного напряжения соединен с неинвертирующим входом суммирующего компаратора 23, а инвертирующий вход этого компаратора 23 - с выходом источника смещения 24, выход суммирующего компаратора 23 соединен с входом логического инвертора 25 и с вторыми входами третьего, четвертого элементов И 19, 20, выход логического инвертора 25 соединен с вторыми входами пятого, шестого элементов И 21, 22, выход третьего элемента И 19 соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 26, выход четвертого элемента И 20 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 27, выход пятого элемента И 21 соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 26, выход шестого элемента И 22 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 27, выход первого элемента ИЛИ 26 соединен с входом первого формирователя 28 сигналов управления, выход второго элемента ИЛИ 27 соединен с входом второго формирователя 29 сигналов управления, выход первого формирователя 28 соединен с входом управления S₁ силового ключа 1, а выход второго формирователя 29 - с управляющим входом S₂ силового ключа 2.

Преобразователь (фиг. 1) работает следующим образом.

Переменное напряжение питания e с частотой поступает на вход мостового выпрямителя 7, где выпрямляется и подается затем на фильтрующий конденсатор 8 и подключенный к нему дроссель 9, образующие входной высокочастотный фильтр. Дроссель 9 выполнен двухобмоточным, магнитосвязанным, что позволяет осуществить симметрирование протекающего через него тока и уменьшить индуктивность рассеяния. Началом первой обмотки и концом второй обмотки дроссель 9 подключен к выводу конденсатора 8 и к выводу постоянного тока входного выпрямителя 7, а началом второй обмотки - к катоду обратного диода 10, концом первой - к средней точке первичной обмотки трансформатора 3. Включение подобным образом дросселя 9 обратного диода 10 позволяет осуществить рекуперацию накопленной в дросселе 9 энергии во входной конденсатор 8 в моменты времени, когда разомкнуты оба силовых ключа 1 и 2, т. е. в режиме пуска преобразователя, когда он работает на емкостный накопитель 5, и в режимах перегрузки и короткого замыкания на выходе, когда осуществляется ограничение тока через силовые ключи 1 и 2 на заданном уровне с одновременным формированием синусоидальной формы входного тока i.

Силовые ключи 1 и 2 совместно с трансформатором 3 образуют в совокупности ключевой коммутатор, включенный по схеме с общей точкой и питающийся пульсирующим напряжением e с удвоенной частотой . Вторичная обмотка трансформатора 3 подключена к входу мостового выпрямителя 4, к выходу которого параллельно подключен накопительный конденсатор 5 с соответствующей величиной емкости и нагрузка.

Ключевой коммутатор работает в режиме энергетически выгодной трехпозиционной широтно-импульсной модуляции, преобразуя пульсирующее напряжение питания в пульсирующее высокочастотное переменное напряжение v почти прямоугольной формы с паузами зануления t на периоде несущей частоты , которое затем трансформируется с необходимым коэффициентом трансформации во вторичную обмотку трансформатора 3 и далее, поступает на выпрямитель 4 и накопитель 5, где выпрямляется, фильтруется и подается в нагрузку. Для осуществления мгновенно следящего широтно-импульсного регулирования с одновременным синтезом необходимой синусоидальной формы входного тока i питания, сигналы управления S₁ и S₂ силовыми ключами 1 и 2, генерируемые блоком управления 6 в функции сигнала задания тока и возмущений по питанию и нагрузке, должны перекрываться на некоторое время t цикла модуляции . В результате обеспечивается состояние коммутатора, когда оба силовых ключа 1 и 2 замкнуты, а тем самым осуществляется закорачивание и первичных полуобмоток трансформатора 3, формируя таким образом паузу зануления длительностью t. Изменяя время перекрытия, т. е. изменяя относительную длительность проводящего состояния ключа 1 либо ключа 2 или скважность = 1 - t/ работы ключей 1, 2, можно формировать (синтезировать) необходимую синусоидальную форму кривой потребляемого тока i от источника питания e, регулировать и стабилизировать на заданном уровне его величину, а также исключить негативное влияние работы выходного выпрямителя 4 с емкостной нагрузкой (накопительный конденсатор 5), заключающееся в импульсном характере потребляемого тока i_v и возможном в результате этого появления фазового сдвига между входными переменными током i и напряжением e питания.

В течение времени t (фиг. 2), когда замкнуты оба силовых ключа 1 и 2, все напряжение прикладывается к дросселю 9 и в нем накапливается необходимая энергия. При размыкании одного из силовых ключей либо 1, либо 2 к первичной обмотке трансформатора 3 прикладывается сумма входного напряжения соответствующей полярности и сменившего свою полярность напряжение на дроссель 9. Это суммарное напряжение v трансформируется во вторичную обмотку, затем выпрямляется и обеспечивает подзаряд накопительного конденсатора 5 соответствующим током i_v, поддерживая на выходе преобразователя напряжение постоянным.

Входной высокочастотный фильтр, образованный конденсатором 8 и дросселем 9, имеет собственную резонансную частоту , близкую к частоте несущей, значительно превышающую частоту питающего напряжения e, т. е.

= 1/2, где С - емкость входного конденсатора 8,

L - индуктивность дросселя 9;

= 2 / , - длительность цикла модуляции.

Задаваясь необходимой частотой несущей , амплитудой питающего тока i, из условия непрерывности тока дросселя 9 можно определить минимально необходимую величину его индуктивности L и соответственно емкость С конденсатора 8.

При пуске или в режиме к. з. (фиг. 3) силовые ключи 1 и 2 работают без перекрытия к поочередно, т. е. на цикле модуляции имеются моменты времени, когда оба силовых ключа 1 и 2 разомкнуты, а длительность этих моментов определяется сигналом задания по току и обратной связи , являющимся функцией возмущения по питанию. В это время накопленная дросселем 9 энергия возвращается через его вторую обмотку и обратный диод 10 во входной конденсатор 8, обеспечивая непрерывность и замыкание на источник напряжения тока дросселя 9 на цикле модуляции , при этом первичная и вторичная обмотки включены противофазно и имеют одинаковое количество витков. Следовательно, при поочередном замыкании силовых ключей 1 и 2, соответствующих текущему циклу, формируется линейно нарастающий ток дросселя 9.

В результате, также и в этих режимах осуществляется мгновенное следящее двухпозиционное широтно-импульсное регулирование и стабилизация с одновременным синтезом синусоидальной формы входного тока i питания, хотя при этом передача энергии в накопительный конденсатор 5 и нагрузку не происходит, так как через диоды выходного выпрямителя 4 вторичная обмотка трансформатора 3 закорачивается цепью короткого замыкания. Чтобы исключить замагничивание трансформатора 3 благодаря остаточной индуктивности при длительной работе преобразователя в режиме к. з. , необходима поочередная работа силовых ключей 1 и 2. По окончании пуска или действия к. з. силовые ключи 1, 2 снова начинают работать с перекрытием, осуществляя с помощью трансформатора 3 высокочастотную трансформацию и выпрямление пульсирующего переменного напряжения v, обеспечивая тем самым подзаряд накопительного конденсатора 5 и питание нагрузки. Вход в режим к. з. и выход из него происходит автоматически за время не более длительности цикла модуляции и определяется уставкой источника 24 напряжения смещения + е в блоке управления 6.

Для устойчивой работы преобразователя и уменьшения искажений формы кривой питающего тока i необходимо обеспечить длительность цикла модуляции или несущую частоту , значительно большую (на порядок и выше) частоты питающего напряжения е, а величину индуктивности дросселя 9 такую, чтобы она обеспечивала непрерывность протекающего через него тока , как в рабочем режиме, так и при перегрузке и к. з. по выходу преобразователя.

Блок управления 6 работает следующим образом.

Сигнал обратной связи по току с выхода датчика тока питания с соответствующим коэффициентом усиления поступает на инвертирующий вход суммирующего усилителя 11, а на его неинвертирующий вход-сигнал задания тока с выхода формирователя 12, являющийся модулем синусоидального тока, пропорционального входному току i питания преобразователя с частотой, равной удвоенной частоте переменного напряжения е.

Равенство частот сигнала задания и переменного напряжения питания e до выделения модуля сигнала задания обеспечивается подачей сигнала управления с выхода датчика напряжения питания с соответствующим коэффициентом усиления на вход формирователя 12. Другими словами, ведомый питающим напряжением e формирователь 12 вырабатывает стабильный по амплитуде необходимый сигнал задания модуля синусоидального тока , при этом его частота изменяется синхронно с частотой напряжения питания е.

Знакопеременный сигнал рассогласования, величина и скорость изменения которого зависят от текущих значений сигнала задания и обратной связи , с выхода усилителя 11 подается на вход компаратора 13 с симметричным гистерезисом, ширина зоны которого совместно с величиной энергоемкости дросселя 9 преобразователя обеспечивают необходимую частоту несущей или длительность цикла модуляции. В зависимости от знака сигнала рассогласования при достижении им некоторого порогового значения, равного по абсолютной величине половины ширины зоны гистерезиса компаратора 13, последний переключается из состояния логического "0" в логическую "1" и, наоборот, из "1" в "0", таким образом, в функции текущего значения стабилизируемого тока питания i, компаратор 13 генерирует некоторую последовательность логических сигналов, поступающих на тактовый С-вход D-триггера 14 и на первые входы первых, вторых логических элементов И-НЕ 15, 16 и И 17, 18. Триггер 14 включен по схеме делителя на два, поэтому на его прямом Q и инверсном выходах вырабатываются парафазные сигналы типа меандра с частотой, в два раза меньшей тактовой, поступающие затем соответственно на вторые входы логических элементов И-НЕ 15, 16 и И 17, 18. На выходах элементов И-НЕ 15, 16 вырабатываются сигналы, перекрывающие друг друга на некоторое время t, длительность которого определяется временем нахождения компаратора 13 в состоянии логического "0" и соответствующее необходимой паузе зануления при работе коммутатора преобразователя. На выходах элементов И 17, 18 вырабатываются сигналы, не перекрывающие друг друга, длительность паузы между ними также определяется временем нахождения компаратора 13 в состоянии логического "0" и соответствующее необходимому времени, когда разомкнуты оба силовых ключа 1 и 2 при работе преобразователя в режиме к. з. Сигналы с выходов элементов И-НЕ 15, 16 соответственно поступают на первые входы третьего, четвертого элементов И 19, 20, а сигналы с выходов элементов И 17, 18 - на первые входы пятого, шестого элементов И 21, 22.

При нормальном режиме работы преобразователя с информационного выхода датчика выходного напряжения с соответствующим коэффициентом усиления поступает сигнал на неинвертирующий вход суммирующего компаратора 23, больший по абсолютной величине, чем сигнал с выхода источника 24 смещения +e, поступающий на инвертирующий вход этого компаратора 23. В результате компаратора 23 находится в состоянии логической "1", а логический инвертор 25, подключенный к его выходу, в состоянии логического "0". С выхода компаратора 23 логическая "1" поступает на вторые входы элементов И 19, 20, разрешая их работу, а логический "0" с выхода инвертора 25 поступает на вторые входы элементов И 21, 22, запрещая их работу.

С выходов элементов И 19, 20 сигналы поступают на первые входы элементов ИЛИ 26, 27, а сигналы с выходов элементов И 21, 22 соответственно поступают на вторые входы этих же элементов, однако, так как они являются логическими "0", то не влияют на работу элементов ИЛИ 26, 27. С выходов элементов ИЛИ 26, 27 сигналы соответственно поступают на входы формирователей 28, 29 сигналов управления. Последние формируют с необходимой длительностью и амплитудой импульсы, поступающие на управляющие входы S₁ и S₂ силовых ключей 1 и 2.

При пуске или в режиме к. з. сигнал с выхода датчика напряжения e становится нулевым или малым по величине, т. е. меньше, чем уставка сигнала смещения +e, поступающего с выхода источника 24, поэтому компаратор 23 переключается в состояние логического "O", а инвертор 25 - в состояние логической "1". В результате запрещается работа элементов И 19, 20 и разрешается работа элементов И 21, 22. Соответственно на первых входах элементов ИЛИ 26, 27 присутствуют логические "0", не оказывающие влияния на работу, а на их вторые входы поступают сигналы, генерируемые элементами И 21, 22 в функции состояния компаратора 13 и триггера 14.

По окончании действия к. з. компаратора 23 возвращается в исходное состояние, т. е. логической "1", инвертор 25 вырабатывает логический "0" и дальнейшая работа логических элементов происходит аналогичным образом.