Импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1977 года по МПК H02M3/155 G05F1/64 

Изобретение относится к импульсным преобразователям постоя-.-яого напряжения в постоянное и может быь использовано во вторичных источниках питания.

Известен импульсный преобразователь-стабилизатор, содержащий усилитель мопшости, включенный последовательно в силовую цеиь, на выходе которого включены многозвенные фпльтры, блок управлеипя усилителем мощности, состоящий из сравипваюи1его блока и широтно-и.мпульсного .модулятора

1.

Недостатком известного устройства являются большая величина пульсаций выходного напряжения, наличие импульсных помех малой длительности, повышенное время переходного процесса, большой вес и габариты.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержапигй усилитель мощности в качестве регулирующего элемента, включенный последовательно в силовую цепь и выходо.м связанный с преобразующим блоком, выход которого подключен к выпрямителю с фильтром, соединенным с выходом преобразователя и блок управления усилителем мощности, состоящий из сравнивающего блока и пшротио-импульсного модулятора 2.

Стабилизация выходного напряжения происходит следующим образом.

При изменении напряжения на выходе устройства, связанном с изменением напряжения первичного источника иитания или нагрузки, пропорционально изменяется длительность имиульса тока, протекающего через регулирующий элемент, и на выходных об.мотках папряжение поддерживается на одном уровне.

Недостатком известного устройства является наличне имнульсных помех малой д.чптельности, вследствие чего возникает необходимость применения крупногабаритных фильтров. Однако даже при.менение этих фильтров не обесиечивает полного подавления иа выходе преобразователя паразитных имиульсных помех малой длительиости. Указанное устройство имеет также сравнительно низкое 6i)icTродейств е.

Целью изобретения является подавление нмпульеных помех малой длительности одновременном повьпнении быстродействия п уменьшении весогабаритных показателей. Поставленная цель доетнгается тем, что в импульсном стабилизированиом преобразователе постоянного нанрял ения в постоянное, содержащем усилитель мощности в качестве регулируюидего элемента, включенный последовательно в снловую цепь и выходом связаиный с преобразующим блоком, выход котороID подключен к выпрямителю с фильтром, соединенным с выходом преобразователя, и блок управления усилителем мощности, состоящий из сраппивающего блока и широтно-импульсного модулятора, выход преобразующего блока через дополнительно введенную фазосдвигающую цепь соединен со входом широтпо-импульсного модулятора и выполнен в виде элемента с резонансной характеристикой для выделения первой гармоники основного сигнала, при этом сравнивающий блок подключен к выходу фильтра выпрямителя, а вход преобразующего блока непосредственно соединен с выходом усилителя мощности.

На чертеже представлена блок-схема импульсного стабилизированного преобразователя постоянного напряжения в постоянное.

Устройство содержит усилитель мощности 1, включенный последовательно в силовую цепь и выходом связанный с преобразующим блоком 2, выход которого подключен к выпрямителю 3 с фильтром 4, соединенным с выходом преобразователя, и блок управления усилителем монцюсти, состоящий из сравнивающего блока 5 и широтно-импульсного модулятора 6, кроме того, устройство содер/кит фазо-сдвигаюп1ую цепь 7.

Устройство работает следующим образом.

При подаче первичного питающего напряжения происходит самовозбуждение схемы устройства. Возникаюи;ие в модуляторе импульсы прямоугольной формы подаются на усилитель мощности 1, с выхода которого они поступают на преобразующий блок 2, который обладает резонансной характеристикой для выделения первой гармоники основного сигнала. В качестве такого блока может быть применен, например, низковольтный ньезотрансформатор. Воздействие импульсной помехи проявляется лишь на входе пьезотрансформатора (секция возбудителя), а помеха подавляется его механической частью, обладаюп;ей резонансными свойствами и обеспечиваюи1ей передачу полезного сигнала резонансной частоты в электрическую выходную секцию (секция генератора) уже без помех. Амплитуда сигнала, снимаемого с преобразующего блока, зависит от скважности возбуждающего импульса. Далее сигнал поступает через выпрямитель 3 и фильтр 4 па пагрузку, i одиовременпо постоянное напряжение подается на сравнивающий блок 5. С нреобразуюп1,его блока на вход модулятора G по цепи обратной связи подается переменпое напряжение через фазосдвигающую цепь 7. В даппом случае переменное напряжение поступает к секции обратной связи пьезотрансформатора.

Одновременно на вход модулятора 6 поступает управляюп1,ее напряжение со сравнивающего блока 5. В установивщемся режиме работы модулятор 6 нреобразует из синусоидального сигнала имиульсы прямоугольной формы, скважность которых зависит от управляюпдего сигнала, снимаемого со сравнивающего блока 5.

При изменении выходного напряжения преобразователя в сравпиваюп1ем блоке 5 вырабатывается сигнал, который управляет скважностью импульса модулятора. Выходное напряжение нреобразующего блока 2 имеет пропорциональную зависимость от скважности и.мпульсов, чем больше скважность, тем меньше выходное напряжение и наоборот, чем

меньше скважность, тем больше выходное напряжение. Таким образом, осуществляется стабилизация выходного наиряжения преобразователя.

Предлагаемое устройство позволяет не

только подавить короткие импульсные помехи малой длительности, но и уменьишть вес устройства в 2 раза и объем в 2,5 раза по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения. Быстродействие устройства в несколько раз вьпие, чем у известных.

Фор м у л а и 3 о б р е т е п и я

Импульсный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в посгояппое, содержащий усилитель мопгности в качестве регулирующего элемента, включенный последовательно в силовую цепь и выходом связанный с преобразующи.м блоком, выход которого подключен к выпрямителю с фильтром, соединенн з1м с выходом иреобразователя, и блок управления усилителем мощности, состояпщй из сравнивающего блока и П1иротно-пмпульсного модулятора, о т л и ч а ю пи: и с я тем, что, с целью цодавления импульсных помех малой длительности при одновременном повып ен:1и быстродействия и уменьшении весогабаритных показателей, выход преобразующего блока через дополнительно введенную фазосдвигающую цепь соединен со входом Н1иротпо-импульсного модулятора и выполиен в виде элемепта с резонансной характеристикой для выделения первой гармоники основного сигна.па, при этом сравнивающий блок

подключен к выходу фильтра вынрямителя, а

вход преобразуюп1,его блока непосредственпо

соединен с выходом усилителя мощности.

Источники информации, принятые во ппимапие при эксиертизе:

1.Траизисторпые схемы автоматического управления. Под ред. Ю. П. Копева, 1969, стр. 248-261.

2.Авт. св. jVo 329634, кл. П 02М 3/24, 1970 (прототип).

Кнагруз/(е