2. Устройство для широтно-импульсного управления стабилизированньм преобразователем постоянного напряжения, содержащее формирователь управляющих импульсов, модулятор, первый вход которого подключен к выходу сумматора, входы которого подсоединены к генератору линейно изменяющегося напряжения и к источнику опорного напряжения, звено обратной связи, состоящее из двух последовательно соединенных резисторов, общая точка соединения которых подключена к второму входу модулятора, а один из выводов этого звена предназначен для соединения с выходной клеммой преобразователя, и компенсирующее звено, предназначенное для подключения к клеммам источника питания, отличающееся тем, что, с целью увеличения стабильности выходного напряжения,компенсирующее звено состоит из трех последовательно соединенных резисторов, причем точка соединения первого и второго резисторов подключена к другому выводу звена обратной связи, а точка соединения второго и третьего резисторов -.к выходу источника опорного напряжения через цепочку, состоящую из последовательно соединенных резистора и диода.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Устройство для управления стабилизированным преобразователем с комбинированным управлением | 1983 |
|
SU1164834A1 |
| Устройство для управления силовым транзисторным ключом | 1981 |
|
SU974521A1 |
| УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ | 2008 |
|
RU2383985C1 |
| Источник питания постоянного напряжения с защитой | 1980 |
|
SU943684A1 |
| Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока | 1988 |
|
SU1646027A1 |
| Устройство для управления силовым транзисторным ключом | 1981 |
|
SU989701A1 |
| Вычислительное устройство | 1979 |
|
SU773638A1 |
| Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения с комбинированным управлением | 1986 |
|
SU1350654A1 |
| Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок | 1985 |
|
SU1298728A1 |
| ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ПАССИВНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ | 2010 |
|
RU2466412C2 |
1. Устройство для широтно-импульсного управления стабилизированным преобразователем постоянного напряжения,содержащее формирователь управляющих импульсов, модулятор,. первый вход которого подключен к выходу сумматора, входы которого подсоединены к генератору линейно изменяющегося .напряжения .и к источнику опорного напряжения, звено обратной связи, состоящее нз двух . последовательно соединенных резисторов, общая точка соединения которых подключена к второму входу модулятора, а один из выводов этого звена предназначен для соединения с выходной клеммой преобразователя, и компенсирующее звено, предназначенное для подключения к клеммам источника питания, отличающееся тем, что, с целью уменьшения динамической нестабильнрсти выходного напряжения и упрощения устройства при высоком коэффициенте стабилизации, компенсирующее звено состоит из двух последовательно соединенных резисто,ров, точка соединения которых подключена к другому выводу звена обратной связи. UH Фиг.}
Г ,
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.
Известно устройство для управлеНИН стабилизированным преобразователем, содержащее блок выделения основной гармоники пульсаций входного напряжения, задающий гейератор, регулятор фазового сдвига два формироватёля импульсов управления, усилитель, сумматор, причем выход усилителя подключен к входу сумматора, выход последнего - к входу регулятора фазового сдвига, а вход усилителя -, к выходу блока выделения основной гармоники, вторые -входы усилителя и сумматора подключены к выходу для подключения источника управляю14его напряжения СШ,
.Однако известное устройство нереагирует на изменение среднего значения входного напряжения, в результате чего при значительных колебаниях входного напряжения выходное напряжение модулируется низкочастотной составляющей входного напряжения Кроме того, в устройстве затруднено введение сигнала обратной связи, так как требуются дополнительные схемные решения. - .
Известно также устройство для управлеЪия стабилизированным преобразователем, содержащее задающий генератор, генератор треугольного напряжения, компаратор, первый вход которого подкл 0чен к генератору треугольного напряжения, а второй к выходу компенсационного канала.. Компенсационный канал, входы которого подсоединены к первичному источнику, Содержит последовательно соединенные умножитель напряжения и усилитель постоянного тока,вход
которого также подключен к источнику опорного напряжения С21.
Недостатками указанного устройст ва являются сложность канала компенсации и необходимость дрполнитёльнЁгх схемных решений для введения сигнала обратной связи.
Наиболее близким к изобретению является устройство для управления стабилизированным преобразователем, содержащее формирователь управляющи импульсов, модулятор, первый вход которого подключен к генератору линейно изменяйщегося напряжения,а второй - к выходу Усилителя, первый вход которого подключен к делителю цепи обратной связи, а второй - к источнику опорного напряжения,задаю щий тенератор, выход которого подключен непосредственно к входу силового ключа. Генератор линейно изменяющегося напряжения,подключенный к источнику питания преобразователя, образует компенсационный канал, так как скорость нарастания его выходного напряжения изменяется в зависимости от величины вход,ного напряжения, что ведет к изменению относительной длительности управляющих импульсов помимо цепи Обратной связи СЗJ.
Недостатками данного устройства являются его относительная сложность и большая д(инамическая нестабильность выходного напряжения при коммутациях в цепи нагрузки. Сложность устройства обусловлена наличием Лчвух генераторов: задающего и линейно изменяющегося напряжения, усилителя в цепи обратной связи, триггера для запоминания состояния силового . Большая динс1мичес-г кая нестабильность выходного напряжения преобразователя при коммутациях в цепи нагрузки обусловлена большой с1мплитудой напряжения линейно изменяющейся формы-и ограйиченным диапазоном изменения относительной длительности управляющих импульров. X
Цель изобретения - уменьшение динамической нестабильности выходного напряжения стабилизированно1 о преобразователя -и упрощение устройства управления при высоком коэффициенте стабилизации.
Постоянная цепь по первому ва рианту достигается тем,. что в устройстве для широтно-импульсного уп-т Давления стабилизированным преобразователем постоянного, напряжения -,: содержащем формирователь управл5йощизс импульсов, модулятор, первый : вход которого подключен к выходу сумматора, Bxoioa -которого подсоединены к генератору линейно изменяющегося напряжения и к источнику/ опорного напряжения, звено обратной связи, состоящее из двух последовательно соединенных резисторов,обща-я точка соединения которых подключена ко второму; входу модулятора, а один из выводов этого звена предназначен для соединения с выходной клеммой преобразователя, и компенсирующее звено, предназначенное для подклю чения к Клеммам источника питания, компенсирующее звено состоит из двух последовательно соединенных резисторов, точка соединения которых подключена к другому выводу звена обратной связи.
Поставленная цель по второму варианту достигается тем, что в устройстве для широтно-импульсного управления стабйГлизированным преоб;разователем постоянного напряжения, содержащем формирователь управляющих импульсов, модулятор, первый вход ко :орого подключен к выходу Сумматора, входы которого подсоеди ненй к генератору линейно изменяющ1егося напряжения и к источнику опорного напряжения, звено обратной- связн, состоящее из двух последовательно соединённых резисторов, общая точка соедннения которых подключена к второму входу модулятора, а один из выводов этого звена предназначен для соединения с выходной клеммой :преобразователя, и компенсирующее звено, предназначенное для подключения к клеммам источника питания, компенсирующее звено состоит из трех последовательно соединенных резисторов, причем точка соединения первого и второго резисторов подключена к другому выводу звена обрат ной связи, а точка соединения второго и третьего резисторов - к выходу источника опорного напряжения через цепочку, состоящую из последовательно -соединенных резистора и диода.
На фиг.1 приведен Первый вариант функциональной схемы устройства управления, компенсирующее звено которого состоит из двух последовательно соединенных резисторов; на фиг.2 кривые зависимостей приращения относительной длительности у управляющих импульсов и нестабильности
,д,, выходного напряжения преобразо0вателя от изменения входного gна фиг. второй вариант функ11иональной схемы устройства управления, компенсирующее звено которого состоит из трех последовательно соеди5ненных резисторов.
Устройство 1 для широтно-импуЯьсного управления преобразователем 2 (фиг.) с выходным трансформато- . ром 3, выпрямителем 4 и фильтром - 5
0 содержитформирователь 6 управляющих импульсов, модулятор 7, сумматор 8, входы, которого подключены к генератору 9 линейно изменяющегося напряжения и источнику 10 опорного напря5
. жения, звено 11 обратной связи,состоящее из резисторов 12 и 13 компенсирующее звено 14, состоящее из двух резисторов 15 и 16.
Для полной инзвариантности (зави- .
0 симос-ги) выходного напряжения и преобразователя от изменения входного Е необходимо относительную ДJIительность 2Г управляницих импульсов изменять по выражению
5
А.
но
ЛТ
(ч/
VS
Е.
где
соответственно
НО номинальные зна0чения входного и выходного напряжения преобразователя;коэффициент
5 трансформации трансформатора 3;
отклонение относительной длительности управ0ляквдих импульсов. TO-VHJEO-S
номинальное и . текущее значение относительной
|Г 1/н/Е-/Гг длительности уп5равляющих им,пульсов; йЕ /EQ - нестабильность
входного напряжения;
0 дЕ , dV - соответственно
отклонения вход- . ного и выходного напряжения от номинального
5 значения.
На фиг. 2 кривой сц представлена зависимость (1) для случая, когда
VHO/BO- KT .
Устройство осуществляет стабилизацию выходного напряжения V преобразователя не только за счет управления по отклонению, но и управлением по возмущающему воздействию (отклонению входного напряжения Е) через линейное коммутирующее звено 14, достигая при этом частичной инвариантности. Это осуществляется следующим образом,
С сумматора 8 на один из входов модулятора 7 подается сумма сигналов Vj- с генератора 9 линейно изменяющегося напряжения. и с источника 10 опорного напряжения , На другой, вход модулятора 7 подается сумма сигналов Vj , пропорциональных входному напряжению Е преобразователя, снимаемого с резистора 16 компенсирующего звена 14, и выходному напряжению V,, снимаемого с резистора 13 звена . 11 обратной связи и резистора 16 компенсирующего звена 14, В моменты равенства сигналов VjV у- формируются фронты импульисов управления. при этом в интервалах времени, когда сигнал vjбольше сигнала V , формируются импульсы управления, отпирающие ключи преобразователя 2. В интервалах времени, когда сигнал Vj- меньше сигнала , кхтачи преобразователя 2 закрыты. С модулятора 7 сигнал поступает на формирователь б управляющих импульсов, где производится его распределение по ключам преобразователя и усиление по мощности. .
Любое изменение входного напряжения -Е через резистор 16 компенсирующего звена 14 воздействует на суммарный сигнал V ,а следовательно, на относительную длительность j- управляющих импульсов, при .этом прираще«ие относительной длительности ду управляющих импульсов. пропорционально изменению входного напряжения Е (фиг.2, кривая S).Нестабильность f у выходного напря, жения ff v ноИе) К ot« К .т E(j коэффициент где К. Ьп усиления разомкнутой си темы, коэффициент передачи эве на обратной связи/
V - амплитуда
(полный размах) линейно изменяющегося напряжения.
При этом коэффициент передачи К, компенсирующего звена определенный из условия, что fy О при , равен
V +V
9 сип
К.
,.К,/К,.2)
либо через сопротивления резисторов компенсирующего звена 14 и звена 11 обратной связи (индексы при сопро- i тивлениях соответствуют номерам резисторов, изображенных на фиг.1 и 3).
(4)
К„
0 изменяющегося напряжения и источнику 10 опорного напряжения, звено 11 обратной связи, состоящее из резисторов 12 и 13, компенсирующее звено 14, состоящее из трех резисторов 15,
5 16 и 17, и цепочку 18, состоящую
иэ резистора 19 и диода 20. Коэффициент передачи К компенсирующего звена при напряжении питания Е Ед берется из условия,что .
0 нестабильность f(J выходного напряжения Vj равна нулю при Е Е. и Е Е,„
(/у но от
(у;
К.Е ..Е . т о . rntn
или через сопротивления резисторов
п о 12
К
(И
( l5 4il2V fel ib/«« 13) Коэффициент передачи К компенсйрующего звена при напряжении питакия Е EQ берется из условия, нестабильность fJJ выходного йапря- жения V равна нулю при Б ,Ео и Е Е, или --через сопротивления резисторов
.2 ,)(liVtt V r;Vl6Vli 15r n 19(( 4} Нестабильность f выходного на пряйсения. в этом случае составляет . ...iL при )iy На фиг 2 приведены зависимости нестабильности выходного напряжения от изменения входного для преобразования с -коэффициентом усилё-г ния К 20, Е, 1,2 ЕО, 0,8 Ер, где кривая fу со ветствует Случаю, когда отсутствуе компенсирующее звено, кривая при наличии линейнбго компенсирую щего звена, кривая f - с измеD ID . 17 l2 ffcN9
(8)
няющимся коэффициентом передачи компенсирующего звена. Из приведенных зависимостей следует, чтопри изменении входного напряжения на номинального значения максимальная нестабильность выходного напряжения V.j составляет для преобразователе: без компен- .сирующего звена 1%, с линейным компенсирующим звеном 0,2%, с изменяющимся коэффициентом передачи компенсирующего канала 0,005%, и коэффициент стабилизации КСТ. равен более 2000. Кроме того, преобразователи с ограничённ ш диапазоном изменения Длительности импульсов управления,каким является прототип, не могут работать в режимах, близких к холосуому ходу, когда ток в сглаживающем дросселе становится прерывистым,так как это приводит к значительному увеличению выходного напряжения.
№.
