Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/64 H02M3/335 

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичных источников питания, работающих совместно с мощными тирис торными преобразовЕггелйми от источник ограниченной мощности, например аккумуляторной батареи. Известен стабилизированный преобра зователь постоянного напряжения, используемый в качестве вторичного источника питания, содержащий систему управления силовыми транзисторами, ре гулятор напряжения, трансформатор с первичной и вторичными обмотками, силовой и вспомогательный вьшрямитедиС Недостаток известного преобразовате;ш заключается в наличии искажений в питающем напряжении. Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный преобразов тель постоянного напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка йотррого череа транзистор соединена с йЫходЙыми зажимакти п : еобразователя. вторичная обмотка через вьтрямитель и фильтр - с выходными зажимами преобразователя, подключенные к входу усилителя обратной связи, выход которого соединен с первым входом широтно- импульсного модулятора, выходом связанного через предварительный усилитель с управляющим входом транзистора, а второй вход - с выходом задающего генератора, причем трансформатор содержит дополнительную 2 . Недостатком известного стабилизированного преобразователя является то, что при питании его от источника ограниченной мощности, к которому подключены мощные тиристорные преобразователи, преофазователь-ста&1лизатор he обеспечивает компенсацию искажений (пул1,саций), содержащихся в питающем напряжении и имекяцих щирокий частот ный спектр. Компенсация пулисадий пе обеспечивается иэ-за инерционности Фильтра в Цепи о6 ратной связи, В то же время работа пpeoбpaзoвaтeля-cтaf5илнс аторо без этого ф1шьт1)а невозможна и.м-за дсйствия ((йкторо пушзСаций.

Цель изобр«.то1а1я - уве гичение быстр)оде(;твия и ет1ил(енно массогабар1 тных показателей путем уменьшения искажений входного напряжения.

Для Д ,х;тиж(П1мя тхпавлентюй цели шир(ГГ} О им11улы::Ш)1й модулятор в известном преобр)пзоват€ле вьтолнен в виде нул1.-органа, к входу которого подклк чены последовательно соединенные выходы усилителя обратной связи и И1ггегрирующего звена, 1«одом подключенного к указанной дополнительной обмотке трансформатора, причем выход интегрирутоше- 15 го звена зашунтирован введенным диодом На фиг. 1 представлена схема стабилизированного преобразователя; на фиг. 2 - дпаграмкЫ, поясняющие работу широтно-импульсного модулятора, где U-;- - напряжение на трансформаторе 1, выходное напряжение интегрирующ го звена 12, U - напряжение на выход усилителя обратной связи G.Ugj,-, - вы ходное напряже {ие широтно-импульсного модулятора. Стабилизированный преобразователь постоя 1ного напряже1шя, содержащий трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого через транзистор 3 соединена с входными зажимакга преобразователя, вторичная обмотка 4 через выпрямитель и фильтр 5 - с выходныкти зажимами преобразователя, соединенными с входом усилителя обратной связи 6, выходом соединенным с первым входом широтноимпульсного модулятора 7, выход которого через блок 8 управления соединен с управляющим входом транзистора, а второй вход с выходом задающего генератора 9, причем трансформатор содержи дополнительную обмотку 10, шпротноиктульсньтй модулятор 7 вьтолнен в вид нуль-органа 11, выходом подключенного к выходным зажимам щиротно-и тульсно го модулятора 7, и интегрирующего зве нп 12, входом подключенного к указанной дополнительной обмотке 10, а выходы итегрируюшего звена, зан1унтирован введенным диодом 13, соединенны последовательно с входом нуль-органа и подключен к вxoдны зажимам широтнои тулъсното модулятора. Преобразователь работает следуюишм образом. При включении транзистора 3 напряж ние питпго я Оп , например от аккумуляторной батареи, перекладывается к первтпшиЛ обмотке 2 трансформатора 1. На

вторипк)й обглотко -1 появляется напряжсмгае 1./ , поступающее на вход интегр)Ируюшето 12.

Интетрирующее звено 12 пг«эдставляет собой схему, сос:тоящую из интегрирующей R С-цетючки и введенный диод 1 3 служит для фиксации нулевого уровня напряжется UQ . Сигнал с выхода усилителя оС атной связи О, содержащий.я в

управляющем напряжении Uy , компенсирует отклонение выходнот-о напряжения от номинального. Напряжение U- в широтно-имг1ульсном модуляторе 7 сравнивается, с выходным напряжением интегрирующего звена 12Uon резутсьтирукяций сигнал управляет работой нуль-органа. Выходное напряжение широтно-и отульсного модулятора 7 поступает на блок 8 у71рав- ле{шя и регулирует длительность импульсов управления силовым транзистором 3. Нуль-орган выполнен с элементам памяти (например, триггер). В моменты времени-tg , 11 (фиг. 28) фиксированные сигналами поступающими с задающего генератора, триггер переводится в состояние с сигналом единицы на выходе, а в моменты i , t ,... (фиг. 2в), когда напряжение Uon и Uv (фиг. 25) становятся одинаковыми, возвращается в исходное нулевое положение. На интервалах времени :o-t4 3 4 силовой транзисtJu,et, тор 3 включен и, так как U ТО при U.,j const шиpoтнo-и myльcный модулятор поддерживает постоянное напряжетгие на выходе фильтра 5 независимо от величины питающего напряжения. Поэтому величина «выходного напряжения стабилизатора не зависит от низкочастотных пульсаций, создаваемых в нштряже1ШИ питания тиристорными преобразователями. Таким образом, стабилизированный преобразователь постоянного напряжения позволяет компенсировать пульсации, содержащиеся во входном напряжении в диапазоне частот, примерно, от 0,3f (f( - частота модуляции) и ниже и уменьшить габариты выходного фильтра в 3-4 и более раз. Формула изобретения Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого через транзистор соединена с входными зажимами преобразователя, вторич595ная обмотка через выпрямитель и фшштр с выходными зажимами преобразователя, соединенными с входом усилителя обратной связи, выходом подключенным к первому входу широтно-импуттьсного модуля- тора, выход которого через блок ynpeiBления соединен с управляющим входом транзистора, а второй вход - с выходом задакяцего генератора, причем трансформ тор содержит дополнительную обмотку, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и снижения массогабаритных показателей путем уменьшения искажений входного напряжения, указанный широтно-импутолный модулятор выполнен в виде нуль44органа, к входу которого подключены последовательно соединенные выходы усилителя обратной связи и инггегрируюшего звена, входом ПОДНЛЮЧБННОГО к указанной дополнительной обм(Угке трансформ i- тора, причем выход интегрирующего звена зашунтирован диодом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Устройства вторичных источников электропитания РЭА. Изд. МДНТП, 1976, с. 109, рис. 1. 2.Электронная техника в автоматике. Сб. под ред. Ю. И. Конева. М., Энергия, 1980, вып. 11, с. 33, рис. 3.

иг.1

(/l/i

on

Л

V,

у

/.j