Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено при создании стабилизированных импульсных источников электропитания. Целью изобретения является повышение качества стабилизации выходного напряжения. При подаче питания начинает работать многофазный задающий генератор 10, синхронизируя работу широтно-импульсных модуляторов (ШИМ) 5 преобразовательных ячеек 1. Выходные сигналы ШИМ 5 обеспечивают переключение силовых ключей 2 и поступление энергии через диод 3 и дроссель 4 на выходные выводы 12. Сигнал с выхода датчика 6 тока поступает на усилитель 7 обратной связи по току данной ячейки 1, а через резистор 9 - на входы аналогичных усилителей 7 остальных ячеек 1. Благодаря фильтрующему действию конденсатора 15 на вход усилителя 7 данной ячейки 1 поступают как постоянная , так и переменная составляющая сигнала с датчика 6 тока этой ячейки и постоянная составляющая сигнала с датчиков 6 тока остальных ячеек 1. 2 ил. /2 о (Л со 00 05 со оо Ф/у/7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 G 05 F 1 56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1, - "

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (2! ) 4138039/24-07 (22) 22.10.86 (46) 07. 04.88. Бюл. № 13 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М. Н. Аравии и В. В. Мосин (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Букреев С. С. Силовые электронные устройства. М.: Радио и связь, 1982, с. 221.

Авторское свидетельство СССР № 991389, кл. G 05 F 1/56, 1983. (54) МНОГОФАЗН Ы !"! ИМПУЛ ЬС Н ЫЙ

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть применено при создании стабилизированных импульсных источников электропитания. Целью изобретения является повышение качества стабилизации

„„SU„„1386978 А1 выходного напряжения. При подаче питания начинает работать многофазный задающий генератор 10, синхронизируя работу широтно-импульсных модуляторов (ШИМ) 5 преобразовательных ячеек 1. Выходные сигналы ШИМ 5 обеспечивают переключение силовых ключей 2 и поступление энергии через диод 3 и дроссель 4 на выходные выводы 12. Сигнал с выхода датчика 6 тока поступает на усилитель 7 обратной связи по току данной ячейки I, а через резистор 9— на входы аналогичных усилителей 7 остальных ячеек 1. Благодаря фильтрующему действию конденсатора 15 на вход усилителя

7 данной ячейки 1 поступают как постоянная, так и переменная составляющая сигнала с датчика 6 тока этой ячейки и постоянная составляющая сигнала с датчиков 6 тока остальных ячеек I. 2 ил.

1386978

Формула изобретения

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено при создании стабилизированных импульсных источников электропитания постоянного напряжения.

Цель изобретения — повышение качества стабилизации выходного напряжения.

На фиг. 1 показана структурная схема многофазного импульсного стабилизатора постоянного напряжения; на фиг. 2 — эпю ры изменения выходного напряжения и тока.

Стабилизатор содержит N одинаковых преобразовательных ячеек 1, каждая из которых содержит силовой ключ 2, диод 3, дроссель 4, соединенный с силовым ключом 2 и диодом 3, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 5, выход которого сое, динен с управляющим входом силового ключа 2, резистивный датчик 6 тока, вклю ченный последовательно с дросселем 4 в вы ходную цепь ячейки 1, усилитель 7 обрат ной связи по току, сумматор 8, выход которого соединен с управляющим входом ШИМ

6, а первый вход — с выходом усилителя 7 обратной связи по току, резистор 9, включенный между входами усилителя 7 обратной, связи по току и соединенный одним выхо .дом с точкой соединения датчика 6 тока и дросселя 4, а другим — с аналогичными резисторами 9 других преобразовательных ячеек 1.

Кроме того, стабилизатор содержит многофазный задающий генератор 10, выхо1 ды которого соединены с синхронизирующими входами ШИМ 5, конденсатор 11 фильтра, подключенный к объединенным выходам ячеек 1, выходным выводам 12 и нагрузке, усилитель 13 обратной связи по напряжению, один вход которого соединен с источником 14 опорного напряжения, а другой — с выходными выводами 12, выход усилителя 13 обратной связи по напряжению соединен с объединенными вторыми входами сумматоров 8, конденсатор 15, первым выводом подключенный к объединенным выходам ячеек 1, а вторым — к объединенным выводам резисторов 9 преобразовательных ячеек 1.

Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче напряжения питания начинает работать многофазный задающий генератор 10, синхронизируя работу ШИМ 5 преобразовательных ячеек 1, выходные сигналы ШИМ 5 обеспечивают переключение силовых ключей 2 и поступление энергии через диод 3, дроссель 4 и резистивный датчик 6 тока на конденсатор фильтра 11 и выходные выводы 12, сигнал с выхода датчика 6 тока поступает на усилитель 7 обратной связи по току данной ячейки 1, а через резистор 9 — на входы усилителей 7 обратной связи по току остальных ячеек 1.

Причем благодаря фильтрующему действию

ЗО

40 конденсатора 15 на вход усилителя 7 обратной связи данной ячейки 1 поступает как постоянная, так и переменная составляющая сигнала с датчика 6 тока этой ячейки 1 и постоянная составляющая сигнала с датчиков 6 тока остальных ячеек 1. Сигнал, пропорциональный разности выходного напряжения и опорного напряжения с выхода источника 14 опорного напряжения, поступает с выхода усилителя 13 обратной связи по напряжению на вход сумматора 8, где, складываясь с сигналом с выхода усилителя 7 обратной связи по току, поступает затем на управляющий вход ШИМ 5, управляя длительностью генерируемых им импульсов и поддерживая тем самым постоянное выходное напряжение.

На фиг. 2 показаны эпюры изменения выходного напряжения Б-.р и тока дросселя Ip первой, самой нагруженной в момент запуска, ячейки 1 при пуске стабилизатора. Для сравнения пунктиром показаны те же эпюры для известных устройств.

Технрико-экономическая эффективность от внедрения предложенного стабилизатора заключается в повышении качества стабилизации выходного напряжения: уменьшении амплитуды и длительности переходных процессов, а также увеличении надежности за счет устранения перегрузок при запуске. Это достигается за счет выполнения функций симметрирования нагрузки между ячейками и формирования заданных динамических свойств одними и теми же элементами.

Предлагаемый стабилизатор проще, поскольку из усилителей обратной связи по току каждой преобразовательной ячейки исключены фильтры нижних частот, необходимые в известном стабилизаторе для выделения среднего значения тока дросселя каждой ячейки. Кроме того, исключаются дополнительные элементы для обеспечения «мягкого» запуска.

Многофазный импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные между одноименными входным и выходными выводами N одинаковых преобразовательных ячеек, каждая из которых содержит силовой ключ, диод, дроссель, соединенный с точкой соединения силового ключа и диода, широтно-импульсный модулятор, выход которого соединен с управляющим входом силового ключа, резистивный датчик тока, включенный последовательно с дросселем в выходную цепь преобразовательной ячейки, усилитель обратной связи по току, сумматор, выход которого соединен с управляющим входом широтно-импульсного модулятора, а первый вход — с выходом усилителя обратной связи по току, 1386978

Составитель А. Волкова

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 1221/47 Тираж 86б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 резистор, включенный между входами усилителя обратной связи по току и соединенный одним выводом с точкой соединения резистивного датчика тока и дросселя, а другим— с аналогичными р-зисторами других преоб- 5 разовательных ячеек, кроме того, стабилизатор содержит многофазный задающий генератор, выходы которого соединены с синхронизирующими входами широтно-импульсных модуляторов, конденсатор фильтра, подключенный к объединенным выходным цепям преобразовательных ячеек и выходным выводам, усилитель обратной связи по напряжению, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, а другой— с выходными выводами, выход усилителя обратной связи по напряжению соединен с объединенными вторыми входами сумматоров, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стабилизации выходного напряжения, в него введен конденсатор, первым выводом подключенный к объединенным выходным цепям преобразовательных ячеек, а вторым — к объединенным выводам резисторов преобразовательных ячеек стабилизатора.