Преобразователь-стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1975 года по МПК H02M7/20 G05F1/64 

I

Изобретение относится к областн электротехники, в частности, к стабилизированным источникам нитания.

Известны преобразователи-стабилизаторы напряжения постоянного тока, содержащие задающий генератор, усилитель мощности с выходным трансформатором, выпрямитель с фильтром и ииротпо-импульсный модулятор, выполненный но всрти1сальному принципу сравнения сигналов.

Цель изобретения - повысить качество стабилизации при изменении иаиряжения питания.

Это достигается тем, что на вход иифотпоимпульсного модулятора подключен блок, реализуюпдий нелииейную функцию одной неременной, выполненный, нанример, в виде узла из ряда параллельных ветвей, каждая из которых состоит из носледовательно соединенных стабилитронов и резисторов, вход которого через стабилитрон подключен к шинам питания иреобразователя.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого преобразователя-стабилизатора напряжения постоянного тока; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема; на фиг. 3 - график функцно51альных распределений.

Преобразователь нмее задаюи1,ий генератор 1, широтно-нмпульсный модулятор 2, усилитель 3 мощности с трансформаторным

входом и выходом, выпрямитель н фильтр 4с индуктивным входом, блок 5 нелинейной функции одной переменной, последовательно со входом которого включен стабилитрон 6. Устройство работает следующим образом.

Задаюнип генератор 1 вырабатывает переменное напряжение прямоугольной формы стабнл1 но11 частоты, которое, поступая на вход широтно-импульсного модулятора 2, синхронизирует работу последнего. Прямоугольные импульсы, частота которых равна удвоенной частоте задающего генератора, а длительность определена велнчиной выходного напряжения блока 5 нелинейиой функции одHoii неременной, с выхода широтно-нмпульсного модулятора 2 подаются на ключевые элементы уснлнтеля 3 мощности, регулируя тем самым длительность проводящего и разомкнутого состояння последних (см. фиг. 3). Среднее значение нанряжения V на первичной обмотке трансформатора усилителя 3 мощностн онределяется выраженнем:

(I)

и,

-хр-- -Y

Т

- длительность проводящего состояння ключевого элемента; Тп - пернод нмнульсов широтно-имнульсного модулятора;

UH - напряжение питания преобразователя.

Из выражения (I) следует, что для стабилизации среднего значения напряжения при изменении напряжения и постоянном периоде следования импульсов Т,, длительность проводящего состояния ключевого элемента усилителя мощности Т,, должна изменяться по следующему закону:

(2)

Т - i II -

T|,Un

Длительность выходных импульсов щпротноимпульсного модулятора 2, построенного но вертикальному принципу сравнения сигналов, определяется напряжением управления, поэтому для реализации равенства (2) напряжение управления широтно-импульсным модулятором изменяется по определенному закону при изменении напряжения питапия Ь,, в заданиых пределах. Требуемый закон измепеиия иапряжения управления формируется блоком 5 нелинейной функции одиой переменной .

Напряжение питания И „ подается на блок 5 нелинейной функции одной переменной через включеппый последовательно с ним стабилитрон 6, номинальное напряжение стабплизации которого равно U(.p . Необходимость подобного включения стабилитрона G объясняется тем, что ири и,, U(.p отношение Т„

гг должио оыть равио единнце, а ири

|1

росте и„ для поддержания иостояниым знаи

отиошение

следоваср

тельно, длительность Т„ должна уменьшаться, так как Т„ постоянен. Отсюда следует, что папряжепие управления широтно-импульciHjiM модулятором должио появляться на выходе блока 5 нелинейной функции одной иеременной только ири Ц, Ucp

Таким образом, при изменении напряжения питания в заданных иределах среднее значение напряжения U

на первичной оомотке

ср

трансформатора усилителя 3 мощности практически не изменяется, а, следовательно, и напряжение на нагрузке, нодключенной к выходу фильтра 4, также не изменяется.

Н р е д м е т изобретения

Преобразователь-стабилизатор напряжеиия постоянного тока, содержащий задающий генератор, усилитель .мощности с выходным трансформатором, выпрямитель с фильтром и И1 и рот ио-импульсный модулятор, выиолненпый но вертикальному принцииу сравиения сигналов, отличающийся тем, что, с целью поиышепня качества стабилизации ьри изменении напряжения питания, на вход гниротноилтульсного модулятора нодключен 6:тк, реализуюп1.ий нелинейиую функцию одной иеремеиной, вынолнен1нмй, например, п виде узла нз ряда нараллельных ветвей, каждая из которых состоит из последовательно соедпнениых стабилитронов и резисторов, вход которого через стабилитрон нодключен к шинам питания нреобразователя.

rHW

Кнагрузке

.-4AJ&,

Ф1/г2