Стабилизирующий конвертор

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями энергии постоянного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, и может найти применение в составе источников электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - расширение области применения и повышение качества выходного напряжения. Конвертор содержит управляемый задающий генератор 1, через генератор 3 пилообразного напряжения, выпрямитель 4, компаратор 5, селекторы 6 и 7, усилитель 8 мощности, выпрямитель 9, фильтр 10 подключенный к выходным клеммам 11. Управление конвертором осуществляется цепью обратной связи, в состав которой входят усилитель 12 сигнала ошибки и источник 13 опорного напряжения. Особенностью конвертора является то, что в режиме больших и средних токов нагрузки он работает в режиме ШИМ, в режиме малых токов нагрузки - в режиме ЧИМ. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 3/335

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4433573/24-07 (22) 31.05,88 (46) 30.12,90. Бюл. ¹ 48 (72) В,А.Белов (53) 621.316,727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 639105, кл. Н 02 M 3/335, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 936287, кл. Н 02 M 3/335, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 479101, кл, G 05 F 1/64, 1975. (54) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ КОНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями энергии постоянного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, и может найти применение в соста„„Я2„„1617563 А1 ве источников электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — расширение области применения и повышение качества выходного напряжения. Конвертор содержит управляемый задающий генератор 1, через генератор 3 пилообразного напряжения, выпрямитель 4, компаратор 5, селекторы 6 и 7, усилитель 8 мощности, выпрямитель 9, фильтр 10 подключенный к выходным клеммам 11. Управление конвертором осуществляется цепью обратной связи, в состав которой входят усилитель 12 сигнала ошибки и источник 13 опорного напряжения. Особенностью конвертора является то, что в режиме больших и средних токов нагрузки он работает в режиме ШИМ, в режиме малых токов нагрузки — в режиме ЧИМ, 2 ил, 1617563

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления преобразователями энергии постоянного тока на входе в энергию посточнного гока на выходе, и может найти применение в coo faве источников электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — расширение ог>ласти использования и повышение качества выходного напря>кения.

На фиг.1 представлена электрическая схема стабилизирующего конвертора; на фиг,2 — временные диаграммы его работы, Конвертор содержит управляемый задающий генератор 1, выход которого подключен к входу счетного триггера 2 и через генератор 3 пилообразного напряжения выпрчм11гель 4, ког1пэратор 5. селек1опь1 б, 7, усилитель 8 мощности, выпрямитель 9 и сглаж»vак>щий фильтр 10 — к выходным к лег I,oaf.l 1 i Ll п1- рвогиу входу усилителя 12 сигнала ошибки, второй вход которого подоединен к выходу источника 13 опорного

11апряженич, а выход — к управляющему Входу задающего генератора 1 и через цепь формирования сигнала обратной связи 14— к второму входу компаратора 5.

Конвертор работает следующим образомм.

Задагощий генератор 1 формируе; 1Мпульсь малой длительности (диаграмма А на фиг.2), которь1е своим передним фронтом запускагот генератор 3 пилообра.зного напряжения (длэграмма Б на фиг.2), и перебрасывает счетный триггер 2 в другое состояние (диаграммы! и Д на фиг.2). Пилообразное напряжение с выхода генератора

3 пилообразного напряжения через выпрямитель 4 поступает на первый вход компаратора 5 (диаграмма В на фиг,2), Выпрямитель 4 отсекает нижнюю часть пилообразного напряжения (диаграмма В), чем обеспечивается минимальная длительность управлчющего импульса и его наличие на выходе компаратора вне зависимости от режимов работы конвертора, Управляющий иглпульс на выходе компаратора (диаграмма Е на фиг.2) селектируется по двум каналагл селекторами б и 7. На выходе селекторов формируются импульсы с фазами 0 и 180, чем обеспечивается работа усилителя 8 мощности в двухтактном режиме (диаграмма >К на фиг.2).

Выпрямленные выпрямителем 9 и отфильтрованные сглаживающим фильтром 10 импульсы усилителя мощности в виде стабилизированного постоянного напряжения поступают на выходные гнезда 11, а также сравниваются с уровнем постоянного на5

55 пряжения исто lffvf,a 13 опорного напряжения нэ входах усилителя 12 сигнала ошибки, Конвертор работает в двух режимах, Первь1й режим - это режигл средних и больших токов нагрузки на выходе конвертора, т.е. режим непрерывных гоков. Выходное напряжение усилителя 12 сигнала ошибки (1-ок .1 вано пунктиром на диаграмме В, фиг.2) отрицательно и длительность управляющего импульса определяетсч временем сравнения выходного напряжения усилителя сигнала ошибки и пилообразного напряжения. Увеличение выходного тока нагрузки приводит к увеличению падения напряжения на силовых элементах схемы, выходное напряжение конвертора уменьшается, что приводит к увеличению сигнала на выходе усилителя 12 си.: Hnna ошибки. Длительность управляющего импульса уг1ели «г1ваeтc», что

I:омпенсирует сни>кеtILIå выходного напряжения конвергора, т.е, сгабилизирует его величину. Отрицат,:.лы1ый сигнал на выходе усилителя сигнала ошибки 11е влияет на параметры задающего генератора 1, частота его постоянна и выбирается равной оптимальной частоте преобразования конвертора.

Особенностью первого режима является регулирова1<ие III,Ixopeofo напряжения за счет изменег ия дли1ельности управляюще о импульс-I при г остоян11ой 1эстоте их следогания, чем обеспечивается возможность

СIIИжон ия IIPовн я гlg!Л ьс<>ЦИ!1 IIУтefl ОптимИ зации сглаживаю1цл, о фильтра.

Второй режим pe ".LIM м лых выходных токов KQHBepTop;I. Р з1пм режиме вь1ходное напряжение усили1еля 12 f;Llf ilanfa ошибки переходит через нуль и с1анпвится положительнымым.

Положительный сигнал Ifý выходе усилителя сигнала ошибки управляет частотой задающего генератора таким образом, что с увеличением сигнала часто1а управляющих импульсов снижае1ся, Нэ втором входе компаратора при этом с помощью цепи формирования LL1I нала обра1ной связи напряжение выбираетгя отрицательным, близким к нулю, и длительносf управляющих импульсов постоянна. По..тому регулирование выикоднoãî напрч» они 1 KoHвертора во втором ре>кимг. осущесгвлчется за счет

ИЗМЕНЕНИЯ ЧаС1ОтЫ Спг>дееап:Ч уПраВЛяЮщих импульсов при постоянной длительности самого имг1ульса. Гак как частотно-импульсная модуляция во втором режиме происходит;1ри малых токах нагрузки, то вопросы ог11имизации сгла кивающего фильтря не так существенны и малая величин;1 пульсации vûõîäíîãî напряжения oheL:1:e÷èíae f;ÿ 1есмотря на

1617563

Режим 6альшм пока5 Режим малых токод

Iv2. 2

Составитель С.Лузанов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор М. Келемеш

Заказ 4125 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 значительное изменение частоты следования импульсов.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в расширении области применения конвертора, повышении 5 качества выходного напряжения в широком диапазоне изменения нагрузки. При этом схема конвертора практически не усложняется, что обеспечивает высокую ее надежность. 10

Формула изобретения

Стабилизирующий конвертор, содержащий управляемый задающий генератор, выход которого подключен к входу генератора пилообразного напряжения и к входу счет- 15 ного триггера, выходы которого подключены к первым входам двух селекторов, вторые входы которых подсоединены к выходу компаратора, а выходы — к входам двухтактного усилителя мощности, выход которого через выпрямитель и фильтр соединен с выходными клеммами и с первым входом усилителя сигнала ошибки, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области использования, повышения качества выходного напряжения в широком диапазоне изменения нагрузки, в конвертор введены выпрямитель и цепь формирования сигнала обратной связи, причем выход генератора пилообразного напряжения через выпрямитель подключен к первому входу компаратора, а выход усилителя сигнала ошибки подсоединен к управляющему входу задающего генератора и через цепь формирования сигнала обратной связи — к второму входу компаратора.