Устройство для управления транзисторным преобразователем Советский патент 1986 года по МПК H02M1/08 H02M7/155 H02M7/537 

следующее включение транзистора 12 происходит раньше. Таким образом, осуществляется автоматическая корректировка длительности включенного состояния транзистора 1 2 как при изме1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления транзисторными преобразователями.

Цель изобретения - увеличение точ нести стабилизации выходного напряжения преобразователя.

На фиг 1 представлена принципиальная, схема устройства и один из вариантов схемы транзисторного преоб- разователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройств

Устройство содержит (фиг. 1); задающий генератор 1, соединенный с источником 2 управляющего напряжения и одним входом RS-триггера 3, другой вход которого соединен с выходом компаратора 4, интегратор 5, состоящий из операционного усилите- ля 6, резистора 7 и накопительного элемента (конденсатора) 8, защунти- рованного ключом 9, датчик 10 выходного напряжения транзисторного преобразователя, соединенный с.входом интегратора.

Транзисторный преобразователь содержит источник 11 напряжения, силовой транзистор 12, у снлитель 13 мощности для управления силовым транзистором, возвратный диод 14, дроссель 15 и конденсатор 16 фильтра и нагрузку 17,

Устройство работает следующим образом,

Задающий генератор вырабатывает узкие импульсы (фиг, 2,а), которые подаются на вход RS-триггера 3, переводя его в состояние с высоким потенциалом на выходе (фиг. 2,5). Высокий потенциал, поступающий с выхода триггера 3 на вход усилителя 13 мощности, вызьшает появление положительного тока управления силового транзистора 12 (фиг, 2,е), что

нений входного напряжения, так и при .изменении тока нагрузки 17, Выходное напряжение остается инвариантным как к входным , так и к выходным возму- щениям, 2 ил.

0

5

соответствует открытому состоянию транзистора и появлению на эмиттере транзистора 12 положительного, а на выходе датчика 10 (фиг,- 1) отрицательного напряжения, пропорционального мгновенному значению выходного напряжения Uj преобразователя до фильтра (фиг, 2,6), Это напряжение, поступая на вход интегратора 5, приводит к линейному нарастанию напряжения Иц на выходе интегратора (фиг. 2,В) в соответствии с выражением ,

U, i- |u(t)dt, (.1) о .

где R и С - сопротивление резистора 7 и емкость конденсатора 8, которое и определяет длительность открытого состояния силового транзистора, необходимую для точной стабилизации выходного напряжения на уровне, за- .данном управляющим напряжением Uy ,

В момент времени t, когда напряжение и достигает величй:ны управляющего напряжения U, компаратор 4 на очень короткое время проходит из состояния с нулевым выходньгм потенциалом в состояние с высоким выходным потенциалом и на его выходе сформируется короткий импульс (фиг. 2,г), Это происходит потому, что высокий потенциал, поступив с выхода компаратора 4 на управляющий вход ключа 9, приводит к разряду конденсатора 8, т.е. к резкому уменьщению напряжения на выходе интегратора 5 . (фиг, 2,В) и, следовательно, переходу компаратора 4 опять в состояние с нулевым потенциалом на выходе, ,

Сформировавшийся на выходе компаратора 4 короткий импульс, поступив, на вход RS-триггера 3, переведет его в состояние с нулевым потенциалом

на выходе (фиг. 2,о), что соответствует отрицательному напряжению эмиттер-база силового транзистора 12, поступающему от усилителя 13 ти. Ток базы меняет свое направление на противоположное (фиг. 2,е) и начинается процесс рассасывания избытоного заряда в базе Процесс рассасывания избыточного заряда, в течение которого транзистор еще находится в открытом, состоянии и тем самым вносит погрешность в результат стабилизации, определяемый уравнением (1), закончится в тот момент, когда спадет практически до нуля отрицательный ток (фиг. 2,е). Пйсле этого только закроется силовой транзистор и напряжение на его эмиттере и на выходе датчика 10 станет равным нулю.

В предлагаемом устройстве погрешность стабилизации возникающая из- за задержки выключения силового транзистора, исключается тем, что после того как конденсатор 8 разрядил ся но еще не выключен силовой транзистор 12 и -продолжает присутствовать . напряжение на входе фильтра преобразователя, конденсатор 8 начинает снова заряжаться до тех пор, пока не выключится силовой транзистор 12 (фиг. 2,И). После выключения силового транзистора это напряжение остается постоянным, т.е. запоминается, и после следующего включения силового транзистора интегрирование начнется уже не с нуля, а с той добавки, которая накопилась за счет задержки выключения транзистора 12., Поэтому выключение транзистора 12 теперь уже произойдет раньше. Таким образом, осуществляется автоматическая корректировка длительности включенного состояния силового транзистора как при изменении входного напряжения, так . и при изменении тока нагрузки 1.7. Выходное напряжение остается инвариантным как к входным, так и к вы

ходным возмущениям. Изменение времени выключения силового транзистора при изменении тока нагрузки автоматически учитывается устройством управления, поэтому увеличивается жест- кость внешней характеристики преобразователя.

Применение предлагаемого устройства управления позволяет отказаться от дополнительных цепей стабилизации по отклонению выходного напряжения преобразователя, которые обычно обладают большой инерционностью и вызывают трудности обеспечения

устойчивой работы при больших коэффициентах стабилизации. Предлагаемое устройство реализует принцип регулирования по возмущающему воздействию и при вполне удовлетворительной точности стабилизации обладает высоким быстродействием, определяемым частотой коммутации силового транзистора.

Формула изобретения

Устройство для управления транзисторным преобразователем, содержащее зaдaюшJ й генератор, первым выходом подключенный к входу источника управляющего напряжения, к.мпаратор, первый вход которого подключен к выходу источника управляющего напряжения, а второй вход соединен с выходом интегратора, накопительный элемент которого зашунтирован ключом, а вход соединен с выходом датчика выходного напряжения преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повьш ения точности стабилизации выходного напряжения преобразователя, в него введен RS-триггер, первый вход которого соединен с вторым выходом задающего генератора, а второй вход связан с выходом компаратора, к кoтopo ry подключен управляющий вход ключа, выход RS- триггера служит для подключения к транзисторам преобразователя.

фиг.2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для упр авления транзисторными преобразователями. Цель изобретения - увеличение точности стабилизации выходного напряжения .преобразователя, В данном устройстве-погрешность стабилизации, возникающая из-за задерж- . ки выключения силового транзистора, исключается тем, что после того как конденсатор 8 -разрядился, но еще не выключен силовой транзистор 12 и продолжает присутствовать напряжение на входе фильтра преобразователя конденсатор 8 начинает снова заряжаться до тех пор, пока не выключится силовой транзистор 12. После выключения транзистора 12 это напряжение остается постояннымj т.е. запоминается, и после следующего.включения транзистора 12 интегрирование начинается уже не с нуля, а с той добавки, которая накопилась за счет задержки выключения транзистора 12. Поэтому i (Л ю 4i) СО О) О5 СО