Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено при создании стабилизированных импульсных источников электропитания постоянного напряжения.

конденсатора 15 на вход усилителя 7 обратной связи данной ячейки 1 поступает как постоянная, так и переменная составляющая сигнала с датчика 6 тока этой ячейЦель изобретения - повышение качест- кк и постоянная составляющая сигнала

ва стабилизации выходного напряжения.

На фиг. 1 показана структурная схема многофазного импульсного стабилизатора ; постоянного напряжения; на фиг. 2 - эпюры изменения выходного напряжения и тока.

Стабилизатор содержит N одинаковых преобразовательных ячеек 1, каждая из которых содержит силовой ключ 2, диод 3, дроссель 4, соединенный с силовым ключом 2 и диодом 3, щиротно-импульсный модулятор (ШИМ) 5, выход которого сое- динен с управляющим входом силового ключа 2, резистивный датчик 6 тока, вклю- I ченный последовательно с дросселем 4 в выходную цепь ячейки 1, усилитель 7 обратной связи по току, сумматор 8, выход котос датчиков 6 тока остальных ячеек 1. Сигнал, пропорциональный разности выходного напряжения и опорного напряжения с выхода источника 14 опорного напряжения, поступает с выхода усилителя 13 обратной связи по напряжению на вход сумматора 8, где, складываясь с сигналом с выхода усилителя 7 обратной связи по току, поступает затем на управляющий вход ШИМ 5, управляя длительностью генерируемых им импульсов и поддерживая тем самым постоянное выходное напряжение.

На фиг. 2 показаны эпюры изменения выходного напряжения Unanp и тока дросселя Ьр первой, самой нагруженной в момент

рого соединен с управляющим входом ШИМ 20 запуска, ячейки 1 при пуске стабилизато- 6, а первый вход - с выходом усилителя 7ра. Для сравнения пунктиром показаны те

же эпюры для известных устройств.

Технрико-экономическая эффективность

от внедрения предложенного стабилизатообратной связи по току, резистор 9, включенный между входами усилителя 7 обратной связи по току и соединенный одним выходом с точкой соединения датчика 6 тока и ,5 Р заключается в повыщении качества ста- дросселя 4, а другим - с аналогичнымибилизации выходного напряжения: уменьшерезисторами 9 других преобразовательных ячеек 1.

НИИ амплитуды и длительности переходных процессов, а также увеличении надежности за счет устранения перегрузок при запуске. Это достигается за счет выполнеКроме того, стабилизатор содержит

НИИ амплитуды и длительности переходных процессов, а также увеличении надежности за счет устранения перегрузок при запуске. Это достигается за счет выполнемногофазный задающий генератор 10, выхо- ния функции симметрирования нагрузки

ды которого соединены с синхронизирующими входами ШИМ 5, конденсатор 11 фильтра, подключенный к объединенным выходам ячеек 1, выходным выводам 12 и нагрузке, усилитель 13 обратной связи по намежду ячейками и формирования заданных динамических свойств одними и теми же элементами.

Предлагаемый стабилизатор проще, поскольку из усилителей обратной связи по

пряжению, один вход которого соединен с току каждой преобразовательной ячейки источником 14 опорного напряжения, а дру-исключены фильтры нижних частот, необгой

с выходными выводами 12, выход усилителя 13 обратной связи по напряжению соединен с объединенными вторыми входами сумматоров 8, конденсатор 15, первым выводом подключенный к объединенным выходам ячеек 1, а вторым - к объединенным выводам резисторов 9 преобразовательных ячеек 1.

Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче напряжения питания начинает работать многофазный задающий генератор 10, синхронизируя работу ШИМ 5 преобразовательных ячеек 1, выходные сиг40

45

ходимые в известном стабилизаторе для выделения среднего значения тока дросселя каждой ячейки. Кроме того, исключаются дополнительные элементы для обеспечения «мягкого запуска.

Формула изобретения

Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные между одноименными входным и выходными выводами N одинаковых преобразовательных ячеек, каждая из которых содержит силовой ключ, диод, дроссель, соединенный с точкой соединения силового

налы ШИМ 5 обеспечивают переключение 50 ключа и диода, щиротно-импульсный модусиловых ключей 2 и поступление энергии через диод 3, дроссель 4 и резистивный датчик 6 тока на конденсатор фильтра 11 и выходные выводы 12, сигнал с выхода датчика 6 тока поступает на усилитель 7 облятор, выход которого соединен с управляющим входом силового ключа, резистивный датчик тока, включенный последовательно с дросселем в выходную цепь преобразовательной ячейки, усилитель обратной свяратной связи по току данной ячейки 1, а 55 зи по току, сумматор, выход которого соечерез резистор 9 - на входы усилителей 7 обратной связи по току остальных ячеек 1. Причем благодаря фильтрующему действию

динен с управляющим входом щиротно-им- пульсного модулятора, а первый вход - с выходом усилителя обратной связи по току.

конденсатора 15 на вход усилителя 7 обратной связи данной ячейки 1 поступает как постоянная, так и переменная составляющая сигнала с датчика 6 тока этой ячейкк и постоянная составляющая сигнала

с датчиков 6 тока остальных ячеек 1. Сигнал, пропорциональный разности выходного напряжения и опорного напряжения с выхода источника 14 опорного напряжения, поступает с выхода усилителя 13 обратной связи по напряжению на вход сумматора 8, где, складываясь с сигналом с выхода усилителя 7 обратной связи по току, поступает затем на управляющий вход ШИМ 5, управляя длительностью генерируемых им импульсов и поддерживая тем самым постоянное выходное напряжение.

от внедрения предложенного стабилизато Р заключается в повыщении качества ста- билизации выходного напряжения: уменьшеНИИ амплитуды и длительности переходных процессов, а также увеличении надежности за счет устранения перегрузок при запуске. Это достигается за счет выполнения функции симметрирования нагрузки

между ячейками и формирования заданных динамических свойств одними и теми же элементами.

Предлагаемый стабилизатор проще, поскольку из усилителей обратной связи по

0

5

ходимые в известном стабилизаторе для выделения среднего значения тока дросселя каждой ячейки. Кроме того, исключаются дополнительные элементы для обеспечения «мягкого запуска.

Формула изобретения

Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные между одноименными входным и выходными выводами N одинаковых преобразовательных ячеек, каждая из которых содержит силовой ключ, диод, дроссель, соединенный с точкой соединения силового

лятор, выход которого соединен с управляющим входом силового ключа, резистивный датчик тока, включенный последовательно с дросселем в выходную цепь преобразовательной ячейки, усилитель обратной свя зи по току, сумматор, выход которого соединен с управляющим входом щиротно-им- пульсного модулятора, а первый вход - с выходом усилителя обратной связи по току.

резистор, включенный между входамн усилителя обратной связи по току и соединенный одним выводом с точкой соединения резистив- ного датчика тока и дросселя, а другим - с аналогичными резисторами других преобразовательных ячеек, кроме того, стабилизатор содержит многофазный задающий генератор, выходы которого соединены с синхронизирующими входами широтно-импульс- ных модуляторов, конденсатор фильтра, подключенный к объединенным выходным цепям преобразовательных ячеек и выходным выводам, усилитель обратной связи по

напряжению, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, а другой- с выходными выводами, выход усилителя обратной связи по напряжению соединен с объединенными вторыми входами сумматоров, отличающийся тем, что, с целью по- выщения качества стабилизации выходного напряжения, в него введен конденсатор, первым выводом подключенный к объединенным выходным цепям преобразовательных ячеек, а вторым - к объединенным выводам резисторов преобразовательных ячеек стабилизатора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено при создании стабилизированных импульсных источников электропитания. Целью изобретения является повышение качества стабилизации выходного напряжения. При подаче питания начинает работать многофазный задающий генератор 10, синхронизируя работу широтно-импульсных модуляторов (ШИМ) 5 преобразовательных ячеек 1. Выходные сигналы ШИМ 5 обеспечивают переключение силовых ключей 2 и поступление энергии через диод 3 и дроссель 4 на выходные выводы 12. Сигнал с выхода датчика 6 тока поступает на усилитель 7 обратной связи по току данной ячейки 1, а через резистор 9 - на входы аналогичных усилителей 7 остальных ячеек 1. Благодаря фильтрующему действию конденсатора 15 на вход усилителя 7 данной ячейки 1 поступают как постоянная, так и переменная составляющая сигнала с датчика 6 тока этой ячейки и постоянная составляющая сигнала с датчиков 6 тока остальных ячеек 1. 2 ил. /2 о (Л со 00 05 со оо Ф/у/7

Фиг. 2