Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное

 

Использование: для преобразования энергии постоянного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, которые,могут найти применение для электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: преобразователь содержит инвертор на транзисторах 1 и 2, выход которого через трансформатор 3. выпрямитель 4 и фильтр 5 подключен к выходным выводам. Точная стабилизация выходного напряжения осуществляется контуром обратной связи через усилитель б обратной связи, амплитудно-импульсный модулятор 7 и широтно-импульсный модулятор 8, Параметрическая стабилизация осуществляется через измеритель 11 амплитудного значения и динамическую нагрузку 10 путем изменения амплитуды пилообразного напряжения. Увеличение скорости отработки схемы параметрической стабилизации достигается периодическим разрядом конденсатора измерителя 11 через транзисторный ключ 16. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 М 3/335 4

Г)у 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1541729 (21) 4858442/07 (22) 08,08.90 (46) 23.07,92. Бюл. N. 27 (71) Научно-исследовательский институт автоматики (72) В.А. Белов (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1541729, кл, Н 02 M 3/335, 1988. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Использование: для преобразования энергии постоянного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе, которые могут найти применение для электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры, Сущ, . Ж ÄÄ 1749997 А2 ность изобретения; преобразователь содержит инвертор на транзисторах 1 и 2, выход которого через трансформатор 3, выпрямитель 4 и фильтр 5 подключен к выходным выводам, Точная стабилизация выходного напряжения осуществляется контуром обратной связи через усилитель 6 обратной связи, амплитудно-импульсный модулятор 7 и широтно-импульсный модулятор 8, Параметрическая стабилизация осуществляется через измеритель 11 амплитудного значения и динамическую нагрузку 10 путем изменения амплитуды пилообразного напряжения. Увеличение скорости отработки схемы параметрической стабилизации достигается периодическим разрядом конденсатора измерителя 11 через транзисторный ключ 16. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для преобразования напряжения одной величины в стабилизированное постоянное напряжение другой величины, и является усовершенство- 5 ванием устройства по авт, св. N 1541729.

Известно устройство, содержащее инвертор на силовых транзисторах с трансформаторным выходом, через выпрямитель и первичную обмотку двухобмоточного 10 дросселя 1 С-фильтра, подключенного к выходным выводам, связанным с входомусилителя обратной связи, широтно-импульсный модулятор, входные выводы которого подключены к первичной обмотке со средней 15 точкой трансформатора широтно-импульсного модулятора, причем управляющие входы силовых транзисторов подключены к вторичным обмоткам трансформатора широтно импульсного модулятора через цепи 20 формирования запирающего напряжен . вспомогательный преобразователь, входом подключенный к входным выводам, причем

era выход постоянного тока подключен к усилителю обратной связи и широтно-им- 25 пу. ьсному модулятору, измеритель амплитудного значения, формирователь пилообразного напряжения, динамическую нагрузку, дифференцирующую цепь и амплитудно-импульс,ный модулятор, причем измеритель 30 амплитудного значен ля e;,îäîì подключен к выходным вь1водам и вторйчной обмотке двухобмоточного дросселя С-фильтра, а выходом —;, формирователю пилообразного напряжения через динами,6скую нагрузку, 35 причем выход формирователя пилообразно— — го напряжения подключен к входу щиротноимпульсного модулятора, а вход — к выходу переменного тока вспомогатсльного преобразователя через дифференцирующуа цепь, 40 причем амплитудно-импульсный модулятор подключен силовыми вывоцэми между выходом постоянного тока вспомогательного преобразователя и средней очкой первичной обмотки трансформатора широт- 45 но-импульсного модулятора, а вход амплитудно-импульсного модулятора подключен к выходу усилителя обратной связи.

Недостатком известного устройства является задержка параметрической отработ- 50 ки провалов входного напряжения, вызванная отсутствием цепи разряда кон денсатора измерйтеля амплиту/днОго значения.

Целью изобретения является улучше- 55 ние качества виходного напряжения путем повышения стабильности при провалах входного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное введей транзисторный ключ, коллектор которого; подключен к верхней обкладке выходного конденсатора иэмеригеля амплитудного значения, эмиттер — к нижней обкладке конденсатора, а база через ограничивающий резистор — к входу формирователя пилообразного нап ряжения.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизированного преобразователя постоянного напряжения в постоянное.

Стабилизированный преобразователь содержит двухтактный инвертор на силовых транзисторах 1 и 2, выходной трансформатор 3, последовательно соединенные выходной выпрямитель 4, двухобмоточный

LC-фильтр 5, усилитель 6 обратной связи, амплитудно- импульсный модулятор 7 и широтно-импульсный модулятор 8, управляющим входом подключенный к формирователю 9 пилообразного напряжения совместно с динамической нагрузкой 10, второй выход которой подключен через измеритель 11 амплитудного значения к выходу выпрямителя 4, а вход формирователя 9 пилообразного напряжения подключен через дифференцирующую цепь 12 двойной частоты к вспомогательному преобразователю 13, осуществляющему одновременно питание схемы постоянными и переменными прямоугольной формы напряжениями.

Выход широтно-импульсного модулятора 8 через развязывающий трансформатор 14 и цепь 15 формирования запирающего напряжения подключен к управляющим входам слловых ключей 1 и 2. Параллельно конденсатору измерителя 11 амплитудного значения включен транзисторный ключ 16, база которого через резистор 17 подсоединена к выходу дифференцирующей цепи 12.

Преобразователь работает следуюшим образом.

При подаче напряжения сети 0 x на вспомогательный преобразователь 13 он начинает вырабатывать постоянное и переменное прямоугольной формы напряжения, Постоянное напряжение запитывает усилитель 6 и через открытый амплитудно-импульсный модулятор 7 подается на вход питания широтно-импульсного модулятора

8. На вЫходных обмотках трансформатора

14 широтно-импульсного модулятора 8, а следовательно, на входах силовых ключей 1 и 2 и выходном трансформаторе 3 появляются широтно-модулированные импульсы.

На выходе выпрямителя 4 появляются однополярные положительные широтно-модулированные импульсы, амплитуда которых преобразуется измерителем 11 амплитуд1749997

Формула изобретения

Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное по аат, св. М 1541729, отличающийся тем, что, с целью улучшению качества выходного напряжения путем повышения стабильности при провалах входного напряжения, а него авелей транзисторный ключ, коллектор которого подключен к верхней обкладке выходного конденсатора измерителя амплитудного значения, змиттер — к нижней обкладке конденсатора, а база через ограничивающий резистор — к входу формирователя йилообразного напряжения.

Составитель В,Белов

Редактор И.Дербак Техред М.Моргентал Корректор Н.Реаская

Заказ 2601 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 ного значения в постоянное напряжение, равное амплитуде импульсов, По оконча-. нию полупериода управляющего напряжения происходит быстрый разряд конденсатора измерителя 11 амплитудного 5 значения импульсом малой длительности, снимаемым с выхода дифференцирующей цепи 12 и открывающем транзисторный ключ 16, Это приводит к постоянному отслеживанию амплитуды однополярных импуль- 10 соа на выходе выпрямителя 4 как при резких набросах входного напряжения, так и при его провалах; Время запаздывания при этом не превышает половины периода частоты преобразования. Выходйое напряже- 15 ние измерителя 11 через динамическую нагрузку 10 поступает на формирователь 9 пилообразного напряженйя, формирующий синхронно и с дифференцированйым схемой 12 переменным напряжением вспомога- 20 тельного преобразователя 13 периодически линейно нарастающее напряжение на. входе широтно-импульсного модулятора 8; Пйлообразное напряжение в широтно-импульсном модуляторе 8 сравнйвается с внутренним 25 опорным и преобразуется в широтно-модулированные импульсы прямоугольной формы, длительность которых обратно пропорциональна амплитуде пилообразного напряжения, а следовательно, и амплитудному 30 значению импульсов на выпрямителе: 4, выходном грансформэторе 3 и, соответственно, напряжению питающей сети.

Таким образом, напряжение на айходе стабилизированного преобразователя ока- 35 зывается параметрически стабилизированным относительно изменений (возмущений) напряжения питающей сети с учетом падения напряжения нэ кл ючах, трансформаторе,диодах идросселе фильтра, . 40

Схема 6 управления управляет допол-" нительно через амйлитудно-импульсный, модулятор 7 посредством изменения питающего широтно-импульсный модулятор 8 напряжения амплитудой широтно-модулированных импульсов так, что напряжение на выходе стабилизированного преобразователя остается неизменным. " Предлагаемый преобразователь обладает лучшей йо сравнению с известным устойчивостью работы при высокой скорости отработки возмущений входного напряжения за счет того, что большая часть нестабильности от изменения входного найряжения в йем отрабатывается параметрически, т.е. незамкнутым контуром импульсного регулирования. При этом время отработки не превышает половины периода частоты преобразования; Для более точной стабилизации используется дополнительный замкнутый контур линейного регулирования, обладающий лучшей устойчивостью из-за линейного способа регулирования, малого необходимого коэффициента усиления и малых величий дестабилизирующих факторов.

Высокое быстродействие параметриче . ской части позволяет схеме отрабатывать входные пульсации с частотой. соизмеримой частоте преобразования устройства.