Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсник

Социалистических

11еспублик (802003 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 22.04.80 (21) 2914730/24-07 с присоединением заявки,% (5! ) М.— Кл.

Я 05 Р 1/59 всударствскиый коиитет

CGCP (23) Приоритет яо делая кзобрвтеккй и открытий (53) УДК621.316. .722. 1 (088.8) Опубликовано 30.01.82. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 02.02.82 (72) Автор изобретения

С. H. Прытков

1

1 с

Московский ордена Трудового Красного Знамени элект зотехнйчески и институт связи

I (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

1-И ПРЯЖЕ НИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в радио технической и электронной аппаратуре для стабилизации напряжения и тока.

ИзЬестен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, который содержит последовательный регулируюцц1й элемент с QCQ -фильтром и блок управления Г 1).

Недостатками известного стабилизатора являются низкий коэффициент стабилизации и динамические характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стабилизатор, который содер>кит последовательно соединенные регулируюцц е элемент, 462 -фильтр, усилительно-сравнивающий блок, входом соединенный с выходными выводами стабилизатора, а выход — со входом широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, и корректирующий блок f2 3.

Недостаток данного устройства — низкая эффективность работы корректируюше го блока, предназначенного обеспечить устойчивость работы стабилизатора и

-улучшить его динамические характеристики. Это объясняется тем, что корректнруюший блок начинает работать лишь после того, как изменяется частота переключения регулирующего элемента (т.е. происходит нарушение нормальной работы широтно-импульсного модулятора).

Цель изобретения — повышение точности стабилизации и устойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения корректорующий блок выполнен в виде усилителя напряжении пере менного тока, входом подключенного к выходным выводам стабилизатора, а своими двумя выходами через пороговые элементы низкого и высокого напряжении соединен со входами широтно-импульсного модулятор а

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого импульсного стабилизатора постоянного напряжения; на фиг. 2 — прин902003 Д а- ся сигнал, воздействующий на ШИМ 5 ед- так, что регулирующий элемент 1 открывается и напряжение на выходе стабилизатора увеличивается.

Когда переменная составляющая выходного напряжения стабилизатора оказываети- ся в зоне нечувствительности корректирующего блока 4 наступает установившийся режим и регулирующий элемент 1 работает

10 только под воздействием канала, состоящего из усилительно-сравнивающего блока 3 и ШИМ 5.

Таким образом, благодаря .ко,,ректоруюшему блоку 4 при внешних возмущениях

1Б удается компенсировать инерционность усилительно-сравниважщего блока 3, а а- следовательно, улучшить динамические характеристики стабилизатора и повысить его устойчивость.. с- 20 Высокая эффективность работы корректирующего блока 4, по сравнению с

ы- известным, достигается благодаря тому, что корректирующий блок реагирует на е- увеличение мгновенного значения перек 25 менной составляющей выходного напряжеб - ния стабилитрона. Поэтому воздействие корректирующего блока 4 на ШИМ 5, а следовательно, на работу регулирующего элемента 1; происходит раньше, чем изы ЗО меняется частота переключения регулирующего элемента 1 (т.е. возникают автоколебания).

Слсдовательно, выполнение корректна рующего блока в виде усилителя напряжения переменного тока и двух пороговых элементов позволяет повысить точность. а- стабилизации и устойчивость работы стабилизатора. Благодаря тому, что предлаа гаемый стабилизатор имеет свойства самонастраивающейся системы, значительно ав- сокращается время на разработку и настои- ройку стабилизатора. ципиальная схема импульсного стабилиз тора (одна из возможных реализаций пр лагаемой блок-схемы).

Устройство содержит регулирующий элемент 1, выход которого соединен со входом сглаживающего LCD -фильтра 2 выход которого соединен со входами ус лительно-сравнивающего блока 3 и бло

4 коррекции, выходы которых соединень со входами широтно-импульсного модуля тора (ШИМ) 5. Выход модулятора соед нен со входом регулирующего элемента

Блок коррекции содержит усилитель 6 н пряжения переменного тока, выход кото рого соединен со входами пороговых эл ментов 7 и 8.

Устройство работает следующим обр зом.

При отсутствии возмущающих воздей ствий нормальная работа широтно-импул ного модулятора 5 обеспечивается тем, что,усилительно-сравнивающий блок 3 в

-деляет и усиливает только среднее значение ошибки (этого можно добиться вв .дением в усилительно-сравнивающий бло

3 корректирующих 1 -цепей). Таким о разом, широтно-импульсный модулятор не реагирует на пульсацию выходного напряжения стабилизатора. Уровни сра батывания пороговых элементов выбран так, что в этом случае сигналы на их выходах отсутствуют.

При появлении возмущающих воздействий (например, резклм изменении тск на рузки),. благодаря инерционности уси лительно-сравнивающего блока 3, ШИМ не реагирует на изменение выходного н пр яжения.

При скачкообразном уменьшении ток нагрузки напряжение на выходе стабили затора увеличивается. Переменная сост ляющая этого напряжения усиливается у лителем 6 и подается на вход порогового элемента 7, и когда напряжение на выходе усилителя 6 превышает заданный уро- 4> вень срабатывания порогового элемента

7, реагирующего на повьпаеиие напряжения, на выходе порогового элемента 7 появляется сигнал, воздействующий на шИМ 5 так, что регулирующий элемент 1 закрывается.

Если происходит скачкообразное увеличейие тока нагрузки напряжение, на выходе стабилизатора начинает уменьшаться.

Переменная составляющая этого напряже55 ния усиливается усилителем 6 и подает,ся на вход порогового элемента 8, реаги:рующего на понижение напряжения. На выходе порогового элемента 8 появляетФормула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные регулирующий элемент, LCQфильтр, усилительно-сравнивающий блок, входом соединенный с выходными выводами стабилизатора, а выходом,— со входом широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, и корректирующий блок, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения точности стабилизации и устойчивости, корректирующий блок выполнен в виде усили 5 902003 4 теля напряжения переменного тока, входом Источники информаиии,,подключенного к выходным выводам ста- принятые во внимание при экспертизе билизатора, а своими двумя выходами че- 1. Авторское свидетельство СССР рез пороговые элементы низкого и высо-, % 558231, кл. 0 05 F l/S6, 197S. кого выходного напряжения соединен со s 2. Авторское свидетельство СССР входами широтно-импульсного модулятора, 14 693352, кл. G 05 F 1/S6, 1878.

902003

1(I

I .ф

Ь

Г

li !! (! L !

1 .г

ВНИИПИ Заказ 12383/58 Тираж 907 Подписное

Фипиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4