Многофазный импульсный стабилизатор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть, использовано в качестве источника вторичного электропитания различной радиоэлектронной апнаратуры. Цель изобретения состоит в повышении качества процесса регулирования с одновременным повышением надежности многофазного импульсного стабилизатора и снижением его масссы и объема. Многофазный импульсный стабилизатор содержит силовой узел, выполненный в виде N параллельно включенных преобразовательных ячеек 14, и блок управления. Изменение напряжения на нагрузке 15 приводит к изменению напряжения на выходе узла 1 1 сравнения и к изменению импульса на выходе модулятора 3. Это приводит к сдвигу во времени сигна,аа на выходе триггеров 10 и изменению энергии, передаваемой ячейками 14 в нагрузку 15, компенсируя изменение напряжения. 2 ил. СО со о N:) ГчЭ Са сд Фи,2.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1302255 дц 4 G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3.973.870/24-07 (22) 10.11.85 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (72) Г. Н. Аристов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1123085, кл. G 05 F 1/56, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1019413, кл. G 05 .F 1)56, 1982. (54) МНОГОФАЗНЪ|Й ИМПУЛЬСНЫЙ

СТАБИЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть, использовано в качестве источника вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения состоит в повышении качества процесса регулирования с одновременным повышением надежности многофазного импульсного стабилизатора и снижением его масссы и объема. Многофазный импульсный стабилизатор содержит силовой узел, выполненный в виде N параллельно включенных преобразовательных ячеек 14, и блок управления. Изменение напряжения на нагрузке 15 приводит к изменению напряжения на выходе узла 11 сравнения и к изменению импульса на выходе модулятора 3.

Это приводит к сдвигу во времени сигнала на выходе триггеров 10 и изменению энергии, передаваемой ячейками 14 в нагрузку 15, компенсируя изменение напряжения. 2 ил.

1302255

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение качества процесса регулирования с одновременным повышением надежности и снижением массы и объема.

На фиг. 1 приведена функциональная .схема многофазного импульсного стабилизатора; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу многофазного импульсного стабилизатора.

Многофазный импульсный стабилизатор содержит генератор 1 синхроимпульсов, формирователь 2 импульсов синхронизации широтно-импульсного модулятора, широтно-импульсный модулятор 3, N-разрядный регистр 4 сдвига, элемент НЕ 5, триггер 6 управления ждущим генератором, ждущий генератор 7, счетчик-делитель 8, дешифратор

9 импульсов, N триггеров 10 управления, узел 11 сравнения, источник 12 опорного напряжения, источник 13 питания, N силовых преобразовательных ячеек 14, нагрузку

15 и формирователь 16 строб-импульсов.

Преобразовательные ячейки 14 силовыми входами подключены к входным клеммам для подключения источника 13 питания, силовыми выходами соединены с выходными клеммами для подключения нагрузки 15, а входами управления подсоединены к выходам триггеров 10 управления. Узел 11 сравнения первым входом соединен с выходными клеммами, вторым входом подключен к выходу источника 12 опорного напряжения, а выходом подключен к первому входу широтно-импульсного модулятора 3, второй вход которого соединен с выходом формирователя 2 импульсов синхронизации широтноимпульсного модулятора, вход которого подключен к генератору 1 синхроимпульсов.

Информационный вход N-разрядного регистра 4 сдвига подключен к выходу широтно-импульсного модулятора 3, его вход синхронизации соединен с выходом генератора 1 синхроимпульсов, а выходы подключены к входам синхронизации соответствующих триггеров 10 управления. Выход широтно-импульсного модулятора 5 через элемент НЕ 5 подсоединен к входу синхронизации триггера 5 управления ждущим генератором. Информационный вход триггера 6 соединен с общей шиной, а установочный вход — с N — 1 выходом дешифратора 9 импульсов. Инверсный выход триггера 6 соединен с входом управления ждущего генератора 7, а его прямой выход — с входом установки в «О» счетчика-делителя 8, счетный вход которого соединен с выходом ждущего генератора 7 и через формирователь строб-импульсов 16 с входом стробирования дешифратора импульсов 9 подключен к выходам счетчика-делителя 8, а его выходы подсоединены к установочным входам соответствующих триггеров 10 управления, инфор5

10 !

ЗО

Д

55 мационные входы которых соединены с общей шиной.

Эпюры напряжений (фиг. 2) следующие: а — выход генератора 1 синхроимпульсов; б — выход формирователя 2 импульсов синхронизации широтно-импульсного модулятора; в — выход широтно-импульсного модулятора 3; г — выход элемента НЕ 5; д — инверсный выход триггера 6 управления генератором 7; е — выход ждущего мультивибратора 7; ж — выход формирователя 16 строб-импульсов; з — выход «О» дешифратора 9 импульсов; и — выход «1» дешифратора 9 импульсов; к — выход N — 1 дешифратора 9 импульсов; л — выход 1-го разряда регистра 4 сдвига; м — выход 2-го разряда регистра 4 сдвига; н — выход N — го разряда регистра 4 сдвига; о — выход 1-го триггера 10 управления; п — выход 2-го триггера 10 управления; р — выход N-ro триггера 10 управления, Многофазный импульсный стабилизатор работает следующим образом.

С выхода генератора 1 синхроимпульсов напряжение с периодом Т = Т/N, где Т— период коммутации силовых преобразовательных ячеек 14; N — количество силовых преобразовательных ячеек (фаз) в многофазном импульсном стабилизаторе, поступает на вход формирователя 2 импульсов синхронизации широтно-импульсного модулятора и на вход синхронизации N-разрядного регистра 4 сдвига импульсов.

С момента времени t= О (фиг. 2 в) и до момента времени t= т и равенства напряжений, поступающих на широтно-импульсный модулятор 3 с формирователя 2 импульсов синхронизации широтно-импульсного модулятора и схемы 11 сравнения, на выходе широтно-импульсного модулятора присутствует высокий уровень логического сигнала, длительность которого пропорциональна разности между. выходным напряжением, снимаемым с нагрузки 15 многофазного импульсного стабилизатора, и напряжением источника 12 опорного напряжения.

Поступающими на вход синхронизации ре гистра 4 сдвига импульсами синхронизации производится последовательное, через равные промежутки времени (Т ) включение разрядов 1, 2,...,N (фиг. 2 л,м,о) регистра 4 сдвига в состояние высокого уровня логического сигнала. Формируемым при этом на выходе каждого разряда регистра 4 сдвига импульсным переходом 0 — 1 производится включение соответствующего триггера 10 управления (фиг. 2 о,n,ð) и подключенной к нему силовой преобразовательной ячейки

14 в состояние, при котором энергия от источника 13 передается в нагрузку 15.

В момент времени t= т на выходе широтно-импульсного модулятора 3 появляется логический сигнал низкого уровня, который с приходом на вход синхронизации регистра 4 сдвига очередного синхроимпульса последовательно записывается в разряды

1302255

Формула изооретения

1 †регистра 4 сдвига и одновременно, пройдя элемент 5, фронтом Π— 1 (фиг. 2 r) включает триггер 6 в состояние, и ри котором разблокируется ждущий генератор 7 и счетчик-делитель 8 (снимается запрещающий потенциал с входа установки в «О»).

Счетчик-делитель 8 начинает считать поступающие на его вход от ждущего генератора 7 импульсы (фиг. 2 е), период следования которых равен периоду следования синхроимпульсов, формируемых генератоpoiM 1.

Формирователь 16 строб-импульсов формирует из выходных импульсов ждущего генератора 7 короткие импульсы для стробирования дешифратора 9 импульсов, на информационные входы которого поступают сигналы с соответствующих параллельных выходов счетчика-делителя 8. С выходов

Π— (N — 1) дешифратора 9 импульсов выходные импульсы, равные по длительности строб-импульсам формирователя 16 стробимпульсов, поступают на установочные входы соответственно с 1-го по iU-й триггеры

10 управления, производят таким образом последовательное выключение триггеров 10 управления и подключенных к ним силовых преобразовательных ячеек 14. С выхода

N — 1 дешифратора 9 выходной импульс одновременно с выключением N-го триггера

10 управления выключает триггер 6 управления ждущим генератором, который при этом блокируется, а счетчик-делитель 8 устанавливается в исходное, нулеВое состояние.

В момент времени t=T= О на выходе широтно-импульсного модулятора 3 вновь устанавливается высокий уровень логического сигнала и цикл формирования многофазного ШИС для управления силовыми преобразовательными ячейками повторяется вновь.

Силовая преобразовательная ячейка 14 в общем случае включает в себя ключевой элемент и силовой фильтр D-1-С типа. Конкретная схема соединения элементов силовой преобразовательной ячейки между собой определяется требованиями к выходному напряжению многофазного импульсного стабилизатора.

Изменение напряжения на нагрузке 15 многофазного импульсного стабилизатора при воздействи1т какого-либо возмущающего воздействия приводит к изменению напряжения на выходе узла 11 сравнения и соответствующему изменению импульса, формируемого широтно-импульсным модулятором 3. Это приводит к сдвигу во времени многофазного сигнала на выходе триггеров 10 управления и изменению энергии, передаваемой силовыми преобразовательными ячейками 14 в нагрузку 15, компенсируя таким образом изменение напряжения на нагрузке.

10 !

Многофазный импульсный стабилизатор, содержащий силовой узел, выполненный в виде Ж параллельно включенных преобразовательных ячеек, входами подключенный к входным, а выходами — к выходным клеммам, и блок управления, входом подключенный к выходным клммам, а М-выходами соединенный с входами управления преобразовательными ячейками и включающий в себя генератор синхроимпульсов, формирователь импульсов синхронизации широтно-импульсного модулятора, М-разрядный регистр сдвига, источник опорного напряжения, узел сравнения, широтно-импульсный модулятор, формирователь строб-импульсов и N триггеров управления, причем выход каждого триггера управления сосдинен с соответствующим выходом блока управления, один из вколов узла сравнения подключен к входной клемме блока управления, а другой соединен с выхолом источника опорного напряжения, выход узла сравнения подсоединен к первому входу широтно-импульсного модулятора, второй вход которого подключен к выхолу формирователя импульсов синхронизации широтноимпульсного модулятора, выхо loil подключенного к информационномх вхолх Х-разрядного регистра сдвига, выходы которого соединены с входами синхронизациии соответствующих триггеров управления. вхол форчирования импульсов синхронизации широтноимпульсного модулятора полключсн к вы.ходу генератора синхроимпульсов, огяинаюи1ийся тем, что, с целью повышения качества процесса регулирования с олновремснным повышением надежности и t III

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 947/47 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 и сов подключен к установочному входу триггера управления ждущим генератором,