Импульсный стабилизатор напряженияпостоянного toka

Импульсный стабилизатор напряженияпостоянного toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„819803

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

Ж

--Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.02.79 (21) 2728680/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 05F 1/56.Гееудлрстеенный комитет

СССР (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 ла делам изобретений и открытий

В. В. Андреев, П. А. Кулаков и В. Д. Привалов (72) Авторы изобретения

Куйбышевский политехнический институт -; имени В. В. Куйбышева

f (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, и может быть использовано для питания различных устройств автоматики, привода и технологических установок.

Известны импульсные стабилизаторы напряжения постоянного тока (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор переключательного типа (2), содержащий управляемый ключ, включенный между входной клеммой, и входом DLC-сглаживающего фильтра, выход которого соединен с выходными клеммами, узел управления управляемым ключом и датчик напряжения (тока) нагрузки.

На вход узла управления управляемого ключа заведена обратная связь по напряжению (в случае стабилизатора тока по току), Быстродействие этих регуляторов зависит от частоты переключений, а величина пульсаций (и КПД) — от индуктивности дросселя. При повышении быстродействия снижается КПД потому, что потери на ключе зависят от частоты

Ю „= т Ч I(t +1 „)1, где V — выходное напряжение;

1 — ток нагрузки;

t u t соответственно время включения

Вк и отключения;

f — частота переключений.

При этом управляемый ключ должен быть рассчитан на полный ток и напряжение.

Это, в свою очередь накладывает ограничение на элементную базу, так как зачастую нельзя применять быстродействующие транзисторные ключи.

Целью изобретения является повышение надежности и увеличения КПД устрой10 ства.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном регуляторе переключательного типа в цепи вторичной обмотки дросселя DLÑ-сглаживающего фильтра установлены измерительный преобразователь тока и регулирующий элемент. Выход измерительного преобразователя тока соединен со входом управляемого ключа, а управляющий вход регулирующего элемента — с выходом датчика напряжения (тока) нагрузки.

2о На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Импульсный стабилизатор напряжения (тока) постоянного тока состоит из управляемого ключа 1, узла управления 2, DLC819803

Составитель Е. Финогенов

Редактор Л. Утехина Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 1329 28 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сглаживающего фильтра, включающего обратный диод 3, дроссель 4 и конденсатор 5.

В цепи вторичной обмотки дросселя 4 установлены измерительный преобразователь тока 6, регулирующий элемент 7. Выход преобразователя 6 соединен со входом ключа

1 через узел управления 2, а управляющий вход регулирующего элемента 7 соединен с выходом датчика напряжения нагрузки 8.

Стабилизатор напряжения (тока) постоянного тока работает следующим образом.

При подаче управляющего сигнала на вход регулирующего элемента 7 в цепи вторичной обмотки дросселя 4 начинает протекать ток, который подмагничивает сердечник дросселя, тем самым снижая его индуктивность. Сигнал измерительного преобразователя 6, установленного во вторичной обмотке дросселя 4, поступает на вход узла управления, и при достижении токовым сигналом порога срабатывания ключ 1 включается, а ток как за счет тока во вторичной обмотке дросселя 4 индуктивность его снижена, то переходной процесс проходит гораздо быстрее. Это обеспечивает высокое быстродействие (при неизменном КПД) стабилизатора.

Аналогично работает стабилизатор и при переходных процессах в нагрузке.

Повышение КПД устройства происходит за счет того, что в квазиустановившемся режиме регулятор работает с меньшей частотой, чем известные устройства (при одинаковом быстродействии), а в переходном режиме за счет наличия регулятора в цепи импульсного трансформатора быстродействие предлагаемого регулятора резко увеличивается. Для того, чтобы повысить до такого уровня быстродействие известных устройств надо увеличить частоту его переключений, а это приведет к дополнительным коммутационным потерям мощности в ключе. Таким образом, в данном устройстве при том же быстродействии значительно увеличивается КПД.

Надежность повышается за счет того, что независимо от режима работы силового ключа 1 регулятор 7 работает на низком энергетическом уровне, что позволяет применять в этом регуляторе быстродействующие транзисторы. Экономический эффект достигается тем, что применение трансформатора с регулируемой индуктивностью первичной обмотки позволяет регулятору сохранять высокий КПД независимо от типа нагрузки и переходных процессов. Надежность повышается за счет применения во вторичной обмотке гальванически развязанного быстродействующего регулятора, быстродействие которого позволяет избежать опасных режимов, возникающих при переходных процессах как по цепи нагрузки, так и по цепи управления.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий управляемый ключ, включенный между входной клеммой и входом DLC-сглаживающего фильтра, выход которого соединен с выходными клеммами, узел управления управляемым ключом, и датчик напряжения нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения КПД, в цепи вторичной обмотки дросселя DLC-сглаживающего фильтра установлены измерительный преобразователь тока и регулирующий элемент, причем выход измерительного преобразователя тока

30 соединен со входом управляемого ключа через узел управления, а управляющий вход регулирующего элемента соединен с выходом датчика напряжения нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Виленкин А. Г. Импульсные транзисторные стабилизаторы напряжения. М., «Энергия», 1970, с. 57, рис. 5 — 3.

2. Бокуняев А. А. Релейные стабилизаторы постоянного напряжения. М., «Энергия», 40 1978, с. 85, рис. 42.