Многозвенный импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Многозвенный импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МНОГОЗВЕННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий N параллельно включенных силовых модулей, источник опорного напряжения и генератор пилообразного напряжения, выходы которых соединены с входами компаратора, причем каждый из силовых модулей содержит последовательно соединенные датчик тока, подключенный к входному выводу, силовой транзистор с узлом усиления , I.CD -фильтр, выход которого соединен с выходными выводами стабилизатора,ЯС -интегрирующую цепь, подключенную к датчику тока, спуско вую цепь на h-p-h и р -И-р транзисторах , выход которой соединен с входным выводом, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения вьфавнивания токов параллельно вклю ченных силовых модулей, в каждый из них введены стабилизатор тока, включенный между общей шиной и первьлм входом спусковой цепи, схема И, один вход которой соединен с первым входом спусковой цепи, а другой - с выходом компаратора, а выход схемы И соединен с входом узла усиления силового транзистора, резистор, включенный между выходом Я С-цели и вторым входом спусковой цепи.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(59 С 05 Р 1 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьв 4" в:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3551403/24-07 (22) 10.02.83 (46) 23.03.84. Вюл. N 11 (72) А.В.Новиков (71) Особое конструкторское бюро

Института космических исследований

АН СССР (53) 621.316 ° 722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 851390, кл. G 05 F. 1/58, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 805282, кл. С 05 F 1/58, 1981. (54) (57) ИНОГОЗВЕННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий N параллельно включенных силовых модулей, источник опорного напряжения и генератор пилообразного напряжения, выходы которых соединены с входами компаратора, причем каждый из силовых модулей содержит последовательно соединенные датчик тока, подключенный к входному выводу, силовой транзистор с узлом усиления, L(-D -фильтр, выход которого соединен с выходными выводами стабилизатора; ЦС -интегрирующую цепь, подключенную к датчику тока, спусковую цепь на 1 - - Ь и р -и- р транзисторах, выход которой соединен с входным выводом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспече:.ия выравнивания токов параллельно включенных силовых модулей, в каждый из них введены стабилизатор тока, включенный между общей шиной и первым входом спусковой цепи, схема И, один вход которой соединен с первым входом сз спусковой цепи, а другой — с выходом компаратора, а выход схемы И соединен с входом узла усиления силового транзистора, резистор, включенный между выходом RC-цели и вторым входом спусковой цепи.

1О816З2 г0

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания с большими токовыми нагрузками.

Известен однозвенный импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от токовой перегрузки, содержащий силовой ключ,1.СЭ -фильтр, датчик тока, схему управления, К .э— триггер и интегрирующую цепь $1) . 10

Устройство принципиально обеспечивает возможность наращивания силовых модулей вследствие того, что при определенной величине тока оно переходит в режим стабилизации тока. Од- 1S како этот режим является кратковременным и через незначительную временную задержку происходит отключение силового-ключа.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в силовую шину силовой ключ, ЬС0 -фильтр, датчик тока, параллельно которому подключена интегрирующая ЙС -цепь и спусковая цепь, выход которой через диод соединен с выходом схемы управления и входом силового ключа (2) . 30

Недостатком известного устройства является то, что устройство при определенных токовых значениях не может переходить в режим стабилизации тока что исключает возможность

Ф

35 автоматического выравнивания токов силовых модулей при их параллельном соединении, т.е. исключается возможность выполнения стабилизации на рабочие токи, значительно превышающие

40 максимально-допустимый ток одного силового модуля.

Цель изобретения — обеспечение автоматического выравнивания токов силовых модулей при их параллельном .

45 соединении.

Поставленная цель достигается тем что с многоэвенный импульсныи

t стабилизатор постоянного напряжения, содержащий N параллельно включенных силовых модулей, источник бпорного напряжения и генератор пилообразного напряжения, выходы ко торых соединены с входами компаратора, причем каждый из силовых модулей содержит последовательно соеди55 ненные датчик тока, подключенный к входному. выводу, силовой транзистор с узлом усиления,L>

Р-1l-Р транзисторах, выход которой соединен с входным выводом, в каждый из силовых модулей введены стабилизатор тока, включенный между общей шиной и первым входом спусковой цепи, схема И, один вход которой соединен с первым входом спусковой цепи, а другой — с выходом компаратора, а выход схемы. И соединен с входом узла усиления силового транзистора, резистор, включенный между выходом RC -цепи и вторым входом спусковой цепи.

На чертеже приведена схема многозвенного импульсного стабилизатора.

Устройство содержит N силовых модулей 1, соединенных параллельно к общей нагрузке и управляемых с выхода общей схемы управления, содержащей компаратор 2, источник 3 опорного напряжения и генератор 4 пилообразного напряжения.

Каждый силовой модуль 1 содержит последовательно соединенные датчик 5 тока, силовой ключ 6 с узлом усиления, LС D-фильтр 7,спусковую цепь 8, управляющий вход которой через резистор 9 и интегрирующую ЯС -цепь 10 соединен с датчиком 5 тока, один вывод спусковой цепи 8 соединен с входным выводом, а другой с общей шиной через стабилизатор 11 тока, схему И 12 один вход которой соединен с выходом спусковой цепи 8, другой — с выходом компаратора 2, а выход — с управляющим входом силового ключа 6.

Устройство работает следующим образом.

При рабочем токе каждого силового модуля 1, не превышающем максимально допустимого, на каждом такте, определяемом периодом Т генератора 4 пилообразного напряжения, силовые транзисторы блока 6 открываются по цепи: выход компаратора 2 — схема И 12 — блок 6 усиления силового транзистора на время t>, определяемое соотношением

tg "алых

Оэн где Ug — входное напряжение, U — выходное напряжение.

Вы%

1081

По окончании t по той же цепи происходит запирание силовых транзисторов 6. При этом токи силовых модулей 1 могут отличаться от среднего значения вследствие разбросов параметров элементов 6 и 7, а также различий в температурных режимах.

При достижении тока через какойлибо силовой модуль установленного номинального значения сигнал на кон- 10 денсаторе RC -цепи 10. достигает порога срабатывания спусковой цепи 8 и происходит блокировка схемой И 12 сигнала компаратора. Выключение спусковой цепи 8 происходит с постоянной задержкой „, равной длительности разряда конденсатора 8С цепи 10 через собственный резистор и датчик 5 тока на величину напряжения, равную произведению тока стабилизатора 11 на сопротивление резистора 9.

Таким образом, при достижении в i-м модуле 1 тока номинального значения длитЕльность включенного 2 состояния силового транзистора в этом модуле на каждом такте стано632 4 вится меньше, чем в других модулях, что эквивалентно увеличению и выравниванию с остальными внутреннего сопротивления i-ro модуля 1, причем исключается его аварийная перегрузK8 °

При уменьшении внешнего сопротивления нагрузки и достижении всеми силовыми модулями 1 номинального тока в каждом происходит уменьшение й„, т.е. снижение выходного напряжения П устройство в целом переходит из режйма стабилизации напряжения в импульсный режим стабилизации тока.

В этом режиме оно работает и в момент действия пусковых токов или перегрузок. Ток стабилизации силового модуля f определяется из соотношения "41 . где U — напряжение

0 с . > P

"5 порога- включения спусковой схемы 8, R — величина сопротивления датчи8 ка 5 тока.

Таким образом, при использовании предлагаемого стабилизатора, обеспечивается выравнивание токов параллельно включенных силовых модулей..

1081632 р(ууфма 1J

° еа аю е ююг «ею ев ю Екав мв Ю Ююе

ЗПЯЦПИ Заказ 1551/44 Тираж 842 Иодпысыов

Фикцию ППП "Пвтеыт" ° г.Уыгород, ул.Проектыая, 4