Устройство для управления регулятором постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

Т1 ni/nrirn Г-

- -Фиг.1

8щ §

т

СО

/

со Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в стабилизированных источниках питания постоянного тока радиоэлектронной аппаратуры, в частности в установках бесперебойного электропитания для стабилизации напряжения аккумуляторных батарей Известны устройства управления регулятором постоянного напряжения, которые состоят из генератора пилообразного напряжения, источника опорного напряжения, компаратора и формирователя выходного сигнала управления. В таких устройствах регулирование длительности-сигнала управления осуществляется по вертикальному принципу, т.е. при сравнении сигнала пилообразной формы с регулируемым сигналом опорного напряжения 1. Недостатком устройства является его сложность при регулировании напряжения в широких пределах и обеспечении линейности внещней характеристики регулятора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления регулятором постоянного тока, содержащим последовательно соединенные задающий генератор, одновибратор и формирователь выходных импульсов, причем одновибратор выполнен на элементе И-НЕ и инверторе, соединенными времязадающей цепочкой, состоящей из конденсатора и регулирующего транзистора, база которого через усилитель постоянного тока подключена к датчику выходного напряжения регулятора 2. Основной недостаток известного устройства заключается в том, что при регулировании напряжения в широких пределах, частота следования выходных импульсов одновибратора становится в целое число раз меньще частоты задающего генератора, что приводит к ограничению диапазона регулирования выходного напряжения и- неустойчивости работы регулятора. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления регулятором постоянного тока, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, одновибратор и формирователь выходн-ых импульсов, причем одновибратор выполнен на элементе И-НЕ и инверторе, соединенными времязадающей цепочкой, состоящей из конденсатора и регулирующего транзистора, база которого через усилитель постоянного тока подключена, к датчику выход ного напряжения регулятора, снабжено дополнительным инвертором, диодом и резисторо.м, включенным между транзистором и обкладкой конденсатора, причем последователыю соединенные дополнительный инвертор и диод включены между выходом генератора и входом инвертора. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы в узловых точках устройства. Устройство для управления регулятором постоянного тока 1 содержит последовательно соединенные задающий генератор 2, одновибратор 3 и формирователь выходных импульсов 4. Одновйбратор 3 включает элемент И-НЕ 5 инвертора б, дополнительный инвертор 7, диод 8 и времязадающую цепочку 9, соединяющую элемент 5 и инвертор 6 и состоящую из конденсатора 10 и последовательно соединенных резистора 11 и регулирующего транзистора 12; последовательно соединенные инвертор 7 и диод 8 включены между входами элемента 5 и инвертора 6. База транзистора 12 через усилитель постоянного тока 13 подключена к датчику выходного напряжения 14 регулятора 1. Устройство работает следующим образом. Регулирование величины выходного напряжения осуществляется за счет изменения скважности -выходных импульсов одновибратора 3, частота которых определяется, задающим генератором тактовой частоты 2, а длительность последних обусловлена величиной конденсатора 10 и сопротивлением транзистора 12. Величина этого сопротивления определяется сигналом обратной связи Еупр, который поступает от датчика выходного напряжения 14 через усилитель постоянного тока 13 на вход 12. Рассмотрим два возможных режима работы одновибратора 3. Режим а (фиг. 2) характеризуется тем, что восстановление одновибратора 3, т.е. разряд конденсатора 10, происходит не только в течение времени IB., но и на интервале Г, действия входного импульса. При поступлении на вход одновибратора уровня логического «О от генератора 2 элемент 5 и инвертор 6 переходит в единичное состояние, а на выходе одновибратора 3 появляется уровень логического «О. Тем самым элемент 5 удерживается в единичном состоянии. Если до момента поступления тактового импульса конденсатор 10 был полностью разряжен, то на интервале i ток через него не течет. Если же в момент поступления тактового импульса конденсатор был разряжен неполностью, т.е. этап восстановления еще «е закончился, то на интервале fj через конденсатор 10 протекает разрядный ток. По истечении времени tj инвертор 7 возвращается в нулевоесостояние, диод 8 закрывается и. начинается заряд конденсатора 10. Длительность выходного импульса одновибратора f j. измеряется от начала тактового импульса до момента, когда конденсатор 10 зарядится настолько. что напряжение на входе инвертора 6 достигнет уровня логического «О, после чего следует этап восстановления схемы.

Режим а возможен при условии fj - Если сигнал Еупр. таков, что ., то имеет место режим б (фиг. 2). В этом режиме Га. 0, и разряд конденсатора 10 происходит только на интервале действия входного импульса fj . Если длительность входного импульса TI, выбрана такой, что за время fj конденсатор успевает полностью разрядиться, то в режиме 2 напряжение на входе инвертора 6 никогда не достигает уровня логического «О. Следовательно, на выходе одновибратора 3 будет постоянно существовать уровень логического «О, т. е. коэффициент заполнения выходных импульсов одновибратора 3 становится равным единице. Это значит, что на выходе одновибратора 3 ни при каких условиях не могут существовать импульсы с частотой повторения, кратной частоте задающего генератора 2.

Таким образом, благодаря выполнению одновибратора согласно изобретению устройство обеспечивает более щирокий диапазон изменения относительной длительности выходных импульсов при отсутствии режима деления частоты.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее последовательно соедиHeHHF ie задающий генератор, одновибратор и формирователь выходных импульсов, причем одновибратор выполнен на элементе И-НЕ и инверторе, соединенными времязадающей цепочкой, состоящей из конденсатора и регулирующего транзистора, база которого через усилитель постоянного тока подключена к датчику выходного напряжения регулятора, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, оно снабжено дополнительным инвертором, диодом и резистором, включенным между транзистором и обкладкой конденсатора, причем последовательно соединенные дополнительный инвертор и диод включены между входом генератора и входом инвертора. и

(/2.2