Устройство для управления конвертором Советский патент 1991 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями энергии постоянного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, и может быть применено для элет- ропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - упрощение и повы шение качества регулирования.

На чертеже изображена электрическая схема устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, выход которого через двоичный счетчик 2 подключен к левым входам логической схемы сравнения кодов (логический компаратор) 3. Выход логического компаратора через первый вход RS-триггера 4 и усилитель 5 мощности, предназначен для подключения к выпрямителю 6, фильтру 7 и выходным клеммам 8. Первые входы аналоговых компараторов 9 и 10 предназначены для подключения к выходу конвертора, вторые входы подключены к соответствующим крайним выводам делителя напряжения, собранного на резисторах 11-13 и подсоединенного, к выходу источника 14 опорного напряжения. Первый вход усилителя 15 постоянного тока 15 соединен с выходными клеммами 8. второй вход - с делителем напряжения на резисторах 11-13, а выход через выпрямитель 16 и управляемый генератор 17 импульсов - с тактовым входом реверсивного счетчика 18. Электропитание конвертора осуществляется от первичного источника питания (не показан). Выходы компараторов 9 и 10 подключены к управляющим входам реверсивного счетчика 18, выходы которого соединены с вторыми входами логического компаратора 3.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на конвертор первичного питания счетчики 2 и 15 находятся в исходном (нулевом) состоянии, т.е. на всех их выходах формируются сигналы О. Исходное состояние счетчиков может задаваться специальной схемой обнуления (не показана).

Появление напряжения на выходе генератора 17 импульсов приводит к появлению высокою потенциала на вторых входах компараторов 9-10, при этом на первых их входах в первый момент времени напряжение равно нулю. На выходе компаратора 9 фор- миоуется низкий уровень сигнала, на выходе компаратора 10 - высокий уровень сигнала. Высокий уровень сигнала с выхода компаратор 10 поступает на вход + счетчика 15.

Из большого по величине сигнала рассогласования между выходным напряжением конвертора и напряжением, снимаемым с делителя напряжения на резисторах 11- 13, на выходе усилителя постоянного тока формируется высокий по модулю уровень напряжения, которое управляет частотой управляемого генератора импульсов17. В качестве управляемого генератора может быть использован симметричный мультивибратор или мультивибратор с одним эмит- терным конденсатором. При высоком выходном напряжении выпрямителя 16 частота импульсов генератора 17 импульсов максимальна, определяет время выхода конвертора на режим. Ее оптимальной величиной является такая, при которой время выхода на режим минимально и в то же время отсутствуют экстратоки и перенапряжения на силовых элементах.

В момент установки счетчика 2 в нулевое состояние образующимся при этом фронтом производится переброс RS-григге- рэ А в состояние, при котором его выходной сигнал открывает усилитель 5 мощности Переключение RS-григгера 4 в исходное со- столние происходите момент сравнения кода, записанного в реверсивном счетчике 15, с кодом счетчика 2. Увеличение кода в счетчике 15 приводит увеличению времени сравнения кодов в схеме совпадения кодов 3, за счет чего увеличивается длительность широтно-модулиройанного импульса на выходе RS-григгера и соответственно увеличивается выходное напряжение конвертора.

По мере возрастания выходного напряжения уменьшается напряжение на выходе усилителя 15 постоянного тока и увеличивается период следования импульсов генератора 17. При номинальной величине выходного напряжения конвертора, т.е. при равенстве напряжений на входе усилителя 15 постоянного тока, его выходное напряжение равно нулю и частота или период квантования (период следования импульсов генератора 17) выбираются из условия обеспечения устойчивости работы конвертора,

т.е. в соответствии с общепринятыми рекомендациями в 10-20 раз выше частоты среза выходного фильтра.

Изменение внешних параметров конвертора, например входного напряжения

0 или нагрузки, приводит к изменению выходного напряжения конвертора.

Если указанное изменение имеет плавный характер, то происходит включение либо компаратора 9, либо компаратора 10,

5 которые своими выходными сигналами разрешают либо сложение импульсов в счетчике 15, либо вычитание, за счет чего изменяется длительность широтно-модули- рованных импульсов и осуществляется ста0 билизация выходного напряжения конвертора.

При скачкообразном набросе входного напряжения или нагрузки состояние счетчика 15 изменяется с повышенной частотой,

5 что позволяет быстро отрабатывать значительные возмущения внешних параметров конвертора. Величина провалов и всплесков выходного напряжения значительно уменьшается, что положительно сказывает0 ся на качестве выходного напряжения.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить высокую стабильность выходного напряжения и в то же время обеспечить необходимую устойчивость.

5 Исключение из состава схемы управления аналоговых элементов и конденсаторов позволяет произвести ее микроминиатюризацию и выполнить в виде большой интегральной схемы, что снижает массу и объем

0 конвертора.

Формула изобретения Устройство для управления конверте1 ром, содержащее задающий генератор, через двоичный счетчик подключенный к

5 первым входам элемента совпадения кодов, выход которого через первый вход RS-триг- гера и усилитель мощности предназначен для подключения к управляющему входу конвертора, первые входы двух аналоговых

0 компараторов предназначены для подключения к выходу конвертора, вторые входы соединены с соответствующими крайними выходами делителя напряжения, включенного параллельно источнику опорного напряже5 ния, выходы компараторов подключены к управляющим входам реверсивного счетчика, выходами подключенного к вторым входам элемента совпадения кодов, причем последний выход двоичного счетчика подключен к второму входу RS-триггера, о т л ичающееся тем, что с целью упрощения и повышения качества регулирования, оно снабжено управляемым генератором импульсов, выпрямителем и усилителем мощности постоянного тока, делитель напряжения снабжен промежуточным выходом, первый вход усилителя постоянного тока подключен к выходу конвертора, второй - к промежуточному выходу делителя напряжения, а выход через выпрямитель и управляемый генератор подключен к тактовому входу реверсивного счетчика.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями энергии постоянного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, и может найти применение для электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - упрощение и расширение функциональных возможностей. Двричный счетчик 2 считает импульсы задающего генератора 1 и в момент сравнения его выходного кода с кодом реверсивного счетчика 18 логический компаратор 3 выдает импульс, формирующий задний фронт широтно-модулирующего импульса, передний фронт которого формируется в момент нулевого состояния счетчика 2. Состояние реверсивного счетчика 18 меняется в процессе стабилизации выходного напряжения конвертооа. Усилитель постоянного тока 15 меняет частоту импульсов управляемого генератора 17, что позволяет оптимизировать переходные процессы выходного напряжения. 1 ил. fe