Преобразователь постоянного напряжения

Патент 898567

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советсини

Соцналнстнчесини республик

О П И С А Н И Е < 898567

N3OSPETE Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 23.10.78 (2l) 2675511/24-07 с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 15.01.82. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 1 5 . 01 .82 (5! )М. Кл.

H 02 M 3/335!

G 05- F 1/64! ооудпрстееииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) Уд К621 ° 314.

° 58(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ã.Ãîíöîâ и В.П.Мартынов (7I) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для преобразования уровня постоянного напряжения со стабилизацией выходного напряжения.

Известны преобразователи постоянного напряжения с частотно-фазовой системой стабилизации выходного напряжения, содержащие усилитель мощности ведущей и ведомый генерато10 ры (1).

Известен подобный стабилизатор,в котором для повышения точности стабилизации выходного напряжения в генераторах

15 используются коммутирующие трансформаторы 1 21.

В случае, когда на выходе преобразователя необходимо получить постоянное напряжение, т ° е. включить выпрямитель и фильтр, возникает противоречие между требованием точности стабилизации и устойчивости, Для обеспечения устойчивости системы ста2 билизации выходного напряжения включают измерительную цепь до фильтра, поскольку он имеет значительную инерционность, однако при этом теряется точность стабилизации, так как в контур регулирования не входит активное падение напряжения на обмотке дросселя.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации выходного напряжения.

Эта цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения, содержащем широтно-регулируемый усилитель мощности с выходным трансформатором, выпрямитель, фильтр, ведущий генератор стабильной частоты и ведомый генератор, вход которого связан с выходной цепью преобразователя, введен дополнительный выпрямитель, через выходы которого подключен вход ведомого генератора к выходным выводам преобразователя, а вход дополнительного выпрямителя соединен

3 89856 с дополни тел ьной обмот кой указан ного трансформатора.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит широтно-регули-5 руемый усилитель мощности 1 с выходным трансформатором 2, выходной выпрямитель 3, фильтр 4, стабилизированный по частоте ведущий генератор 5, ведомый генератор 6, дополнительный выпрямитель 7.

Выходные няпряжения генераторов 5 и 6 представляют собой последовательности импульсов, причем частота импульсов генератора 5 стабильна, а 15 .частота импульсов генератора 6 явля- ,ется функцией его входного напряжения. На выходе усилителя мощности 1 имеется широтно-модулированное переменное напряжение прямоугольной формы,, которое через трансформатор 2 посту пает на выходной выпрямитель 3 и выходной фильтр 4. Выходное (сглаженное) напряжение. складывается с импульсами напряжения дополнительного выпрямителя 7 и подается на вход генератора б.

Выходной фильтр 4 обладает определенной инерционностью, что в совокупности со звеном интегрального типа., (частотно-фазовый способ регулирования) приводит к неустойчивой работе системы регулирования, если цепь об ратной связи (вход генератора 6) подключена непосредственно на выход преобразователя. Дополнительный выпрями«З5 тель 7 в определенной степени компенсирует инерционные свойства фильтра 4.

При этом средняя величина входного напряжения генератора 6 определяется

40 выражением

U =U м -r (1+ ) +

sx зг

+ 0 . -r -1 (1) вьид щ 1 где U - выходное напряжение обмотки

45 выхо основного выпрямителя;

r - внутреннее сопротивление

Во основного канала преобразователя, включая и сопротивление фильтра (гф );

U - выходное напряжение дополвых4 нительного выпрямителя;

r - внутреннее сопротивление канала дополнительного выпрямителя;

1 . - ток нагрузки,преобразован теля;

I - ток, потребляемый генератором ф.

Коэффициент К = "- составляет величину порядка о,1-0,02 и определяется из условий устойчивости системы.

Анализируя полученные результаты и принимая во внимание, что г гв

ВА во

"(2-5) г,, получаем, что при изменении входного напряжения предлагаемое устройство сохраняет статические свойства. При изменении тока нагрузки в предлагаемом устройстве стабильность выходного напряжения возрастает в

2-25 раз, стабильность сохраняется и на холостом ходу. При воздей ствии температуры изменение выходного напряжения в основном зависит от соотношений внутренних сопротивлений основного и дополнительного выпрямителей и может быть сведено к нулю.

Первое и второе слагаемые в укаэанном выражении определяют величину выходного напряжения преобразователя.

Поскольку системе регулирования присущи статические свойства, то

U = const (2) вх зг

Принимая во внимание выражение (1) и (2) и учитывая, что I >> I<, получаем зависимость изменения выходного напряжения преобразователя.при действии внешних возмущений: входного напряжения (Ь Ивх), тока нагрузки (b,I>),окружающей температуры (hT) .

Результаты сведены в таблице, где для сравнения указаны аналогичные параметры в системе, в которой фильтр не охвачен обратной связью.

898567

Внешние возмущения

Изменение выходного напряжения

Преобразователь с фильтром, не охваченный обратной связью

Предлагаемое устройство

r> - Ь1Н

На холостом ходу напряжение увеличивается в несколько раз

К. й!Н r дТ ф Н формула изобретения.билизации выходного напряжения, вход

20 ведомого задающего генератора соединен с выходными выводами преобразователя через выход введенного дополнительного выпрямителя, вход которого соединен с дополнительной обмоткой укаэанного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство-СССР

И 199244, кл. G 05 F 1/64, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР и 437038, кл. G 05 F l/64, 1974.

Преобразователь постоянного напряжения с частотно-фазовой системой стабилизации выходного напряжения, содержащий широтно-регулируемый усилиН тель мощности с выходным трансформатором, выходной выпрямитель, фильтр, ведущий генератор стабильной частоты н ведомый генератор, вход которого связан с выходной цепью преобразо30 вателя, о т л и ч а ю щ и и с -я тем, что, с целью повышения точности стаЗаказ 11965/72 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Иоин

Редактор М. Петрова Техред Н. Рейвес Корректор Л. Пеньо