Стабилизированный конвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M3/24 G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ КОНВЕРТОР

i , .j:: :. . ,,; ;. ;

MaodpefeHHe относится к электротехнике и предназначено для электропитания электро- и радиоаппаратуры.

Известны стабилизированные конвёрторы, содержащие Цепь автоматического регулирования скважностью импульсов, управляющих работой усилителя мощности при воздействии дестабилизи|5Ующих факторов 1), 2.

Недостатком известных конверторов яв- ляется. невозможность обрабатывать быстрые скачкообразные изменения п.ервичного питающего напряжения из-за инерционности цепи автоматического; регулирования.

: Наиболее близким к изобретении) техническим рещением является стабнлизироваииый конвертор, содержащий задающий ге нёратор, выход которого подключен к пер вому входу генератора пилообразного напряжения, выходом подсоединенного к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорНогЬ напряжения, а выход через последовательно соединенные усилитель мощности, Выпря

митель и фильтр - к клеммам для подключения нагрузки, причем второй вход генератора пилообразного напряжения подключен к выходу формирователя управляющего сигнала 3.,

Недостатком такого конвертора является невысокое качество стабилизации выходного напряжения конвертора, особенно при динамическом характере нагрузкн.

Целыо изобретения является улучщение качества стабилизации выходного постоянного конвертора при быстрых изменениях питающего напряжения и различных токах нагрузки, т. е: улучшение динамических характеристик конвертора.

Это достигается тем, что в стабилизированный конвертор, содержащий задающий генератор, выход которого подключен к первому входу генератора пилообразного .напряжения, выходом подсоединенного к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход через последовательно соединенные усилитель МОП1НОСТИ, выпрямитель и фильтр - к клеммам для подключения нагрузки, причем второй вход генератора пилообразного напряжения подключен к выходу формирователя управляющего еигнала, л веден амплитудный детектор, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выход - ко входу формирователя управляющего сигнала. За счет введения в состав конвертора амплитудного детектора, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выход - ко второму входу генератора пилообразного напряжения обеспечивается инвариантность постоянного выходногб напряжения к амплитуде выпрямленного импульсного напряжения конвертора. Блок-схема стабилизированного конвертора представлена на чертеже. Выход задающего генератора 1 подключен к первому входу генератора пилообразного напряжения 2, выходом подсоединенного к первому входу компаратора 3, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения Uon, а выход через последовательно соединенные усилитель мощности 4, выпрямитель 5 и фильтр 6 - к Клеймам для подключения нагрузки, причем выход выпрямителя через амплитудный детектор 7 формирователь управляющего сигнала 8 подключен ко второму входу генератора пилообразного напряжения. Стабилизированный конвертор работает следующим образом.: С выхода задающего генератора 1 импульсы малой длительности с частотой преобразования поступают на вход генератора пилообразного напряжения 2, где из напряжения, CHHivlaeMoro с выхода формирователя управляющего сигнала 8, производится генерируется пилообразное напряжение той же частоты с амплитудой, пропорциональной уровню уг1равляк)щего сигнала. Пилообразное напряжение сравнивается с уровнем ЬпОрногЪ напряжения в компараторе напряжений 3. Длительность .импульсов ЖвыхВдёКО мпаратОра определяется ампли% тудой пилообразного напряжения, а следовательно, величиной управляющего сигнала. Выходные импульсы компаратора управляют силовыми ключами усилителя мощности 4, выходное напряжение которого через выпрямитель 5 и фильтр 6 nocTynaet на выход конвертора. Формирование управляющего сигнала производится из напряжения, снимаемого с выхода выпрямителя, путем его амплитудного детектирования. С целью выбора Оптимального диапазона регулирования системы, уровень опорного напряжения, сравниваемого с пилообразным, выбирается равным амплитудному значению последнего при минимальном значении управляющего сигнала и в процессе регулирования поддерживается постоянным. При этом постоянное выходное напряжение конвертора определяется выражением: VM . где Уйма ,т.Т .- соответственно амплитуда, длительность и период выпрямленного импульсного напряжения. Значение пилообразного напряжения при условии формирования последнего с достаточно высокой линейностью определяется: Unw... где ЕПИТ.ТГГГ соответственно Напряжение питания и постоянная времени генератора пилообразного напряжения. В случае формирования пилообразного напряжения из сигнала, полученного амплитудным детектированием выпрямленного импульсного напряжения, значеЯие .его запишется в виде:н, /.ч U«w - , (1) где KB-коэффициент передачи амплитудного детектора. В момент формирования фронта импульса при сравнении пилообразного напряжения с постоянным уровнем Ем выражение (1) примет вид: Т -ОЯ -г роткуда длительность импульсов выпрямленнного напряжения конвертора определяется:- . В результате чего постоянное выходное напряжение конвертора запищется в виде: U ем. - - т. е. не зависит от амплитуды выпрямлениого импульсного напряжения конвертора при условии . Использование данного конвертора обеспечивает, по сравнению с существенными способами, улучшение динамических характеристик последнего, так как позволяет при формирований управляющего сигнала учесть потери напряжения, обусловленные неидёальностью ключевых элементов усилителя мощности и вентилей, выпрямителя, что обеспечивает лучшую стабильность выходного напряжения при различных токах нагрузки. Формула изобретения Стабилизированный конвертор, содержащий задающий генератор, выход которого подключен к первому входу генератора пилообразного напряжения, выходом подсоединенного к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к источниКу опорного напряжения, а выход через последовательно соединенные усилитель мощности, выпрямитель и фильтр - к клеммам для подключения нагрузки, причем второй

вход генератора пилообразного напряжения подключен к выходу формирователя управляющего сигнала, отличающийся тем, что с целью улучшения качества стабилизации, в конвертор введен амплитудный детектор, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выход - ко входу формирователя управляющего сигнала.,

Источники информации, принятые во внимание При экспертизе I; Авторское свидетельство СССР 479101, G 05 F 1/64, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР 541160, G 05 F 1/56, 1975.