Регулируемый стабилизатор мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания нагрузок, которые требуют постоянства подводимой к ним мощности. Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения и уменьшение динамических потерь при широком диапазоне изменения сопротивления нагрузки. Стабилизатор мощности выполнен на последовательно включенных ключевом регулирующем элементе 1 и управляемом дросселе 2 насыщения. Сигналы обратной связи, снимаемые с токовой измерительной цепи 3 и с измерительной цепи 6 напряжения после перемножения, поступают в канал широтного регулирования, а после деления - в канал амплитудного регулирования. Такое решение позволяет ограничить амплитуду импульсов тока нагрузки, ключевых элементов цепи, а следовательно, повысить качественные и энергетические показатели устройства. 1 ил.

ССЮЗ ССБЕТСНИХ

СС@4АЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (51)5 О 05 F 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫ! НОМИТЕТ

Д0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЬ1ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4458846/24-07 (22) 12.07,88 (46) 30.!1.90. Бюл, N - 44 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радио- электроники (72) С.М.Калашник и И.B.Ãóñåâ (53) 621,316.722,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h -- 853624, кл. G 05 F 1/бб, 1979.

Авторское свидетельство СССР

11 - 943685, кл. G 05 Р 1/66, 1981. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР МОЩНОСТИ (57) Изобре!ение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания нагрузок, которые требуют постоянства подводимой к ним мощности. Цель изобретения — повышеÄÄSUÄÄ 1610479 А 1

2 ние качества выходного напряжения и уменьшение динамических потерь при широком диапазоне изменения сопротивления нагрузки. Стабилизатор мощности выполнен на последовательно включенных ключевом регулирующем элементе и управляемом дросселе 2 насыщения.

Сигналы обратной связи, снимаемые с токовой измерительной цепи 3 и с измерительной цепи б напряжения после перемножения, поступают в канал широтного регулирования, а после деле-ния — в канал амплитудного регулирования. Такое решение позволяет ограничить амплитуду импульсов тока нагрузки, ключевых элементов цепи, а следовательно, повысить качественные и энергетические показатели устройст.ва ° 1 ил.

1610479

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания нагрузок, которые требуют постоянства поцводимой к ним мощности, при изменении их сопротивления в широких пределах.

Целью изобретения является повышение качества выходного напряжения и уменьшения динамических потерь при широком диапазоне изменения сопротивления нагрузки.

Ка чертеже представлена электрическая схема регулируемого стабилизатора мощности, t5

Регулируемый стабилизатор мощности содержит ключевой регулирующий элемент 1 который через дроссель 2 насыщения и измерительную токовую цепь 3 датчика 4 мгновенной мощности 20 соединен с нагрузкой 5. Измерительная цепь 6 напряжения датчика мгновенной мощности подключается входом к нагрузке, а выходом к перемножителю 7, второй вход которого соединен с токо 25 вой измерительной цепьюу а выход через интегратор 8 с одним из входов блока 9 сравнения, второй вход которого соединен с источником 10 опорных напряжений. Выход блока 9 сравнения через блок 11 управления соединен с ключевым регулирующим элементом 1. Параллельно выходы токовой измерительной цепи 3 и измерительной цепи 6 напряжения датчика 4 мгновенной мощности подключены к делителю

12 напряжений, выход которого через второй интегратор 13 соединен.с одним из входов второго блока 14 сравнения. Второй вход блока 14 сравнения 40 соединен с источником 10 опорных напряжений, а выход с входом блока 15 подмагничивания дросселя 2 насыщения.

Регулируемый стабилизатор мощности работает следующим образом. l5

Ключевым регулирующим элементом

1 осуществляется широтное (импульсное) регулирование напряжения и тока в цепи нагрузки, однако этот контур регулирования используется здесь как вспомогательный. Дроссель 2 насьш ения позволяет осуществить амплитудное регулирование. Включение ключевого регулирующего элемента и дросселя насыщения может осуществляться разными методами. Датчик 4 мгновенной мощности нагрузки и перемножитель 7 с интегратором 8 формиру" ет сигнал напряжения, пропорциональт ный мощности нагрузки. Тот же датчик мгновенной мощности нагрузки и дели" тель 12 напряжений с интегратором 13 (этот сигнал выполняется на той же элементной базе, что и предыдущий) формирует сигнал, пропорциональный сопротивлению нагрузки. Этот сигнал поступает на блок 14 сравнения, выполненный на операционном усилителе, с выхода которого сигнал поступает на блок 15 подмагничивания, устанавливая то или иное значение тока дросселя 2 насыщения,, и, следовательно, тока нагрузки.

Инерционность данного контура регулирования не сказывается на общем быстродействии управления, так как компенсируется высоким быстродействием контура. широтного регулирования.

Пусть требуется стабилизировать мощность Рн, потребляемую цепью йагрузки при изменении величины сопротивления нагрузки от Ru до R всех Н min

При таком регулировании только средствами известных устройств (широтное регулирование) амплитуда тока нагрузки будет меняться о до Типах= где f х и у, — максимальная и минимальная величина относительной.длительности замкнутого состояния ключевого элемента.

При регулировании предлагаемым устройством при том же диапазоне изменения нагрузки амплитуда тока нагрузки изменится от?11

Значение („ должно быть выбрано близким к щс,„ и их разность определяется лишь требуемым быстродействием, Тогда при одинаковом напряжении первичного питания стабилизатора мощности кратность изменения амплитуды тока нагрузка в устройстве в (тав

2I nil yi меньше, чем только при широтном регулировании. Это позволяет уменьшить

Составитель С,Чернышова

Редактор О.Спесивых Техред М.Ходанич Корректор Т. Колб

Заказ 3739 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 161 требования к ключевым элементам по максимальной амплитуде тока и, следовательно, приведет к уменьшению динамических потерь.

Двухконтурное регулирование оставляет близким к 1"

11 dna» а это значит, что коэффициент пульсаций выходного напряжения в конце диапазона ном (К„в — — раз меньше, чем в изМ вестных устройствах.

Формула изобретения

Регулируемый стабилизатор мощности, содержащий ключевой регулирующий элемент, входом подключенный к входным выводам, датчик мгновенной мощности нагрузки, включающий токовую измерительную цепь, измерительную цепь напряжения и перемножитель, входы которого соединены с выходами укаэанных измерительных цепей, а выход подключен к входу первого интегратора, выход которого соединен с одним входом первого блока сравнения, другой вход которого подключен к источнику опорного напряжения, выход

0479 6 блока сравнения соединен с управляющим входом ключевого регулирующего элемента, отличающийся

5 тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения и уменьшения динамических потерь при широком диапазоне изменения сопротивления нагрузки, в него введен дроссель насыщения, блок подмагничивания, второй блок сравнения, делитель напряжений и второй интегратор, причем дроссель насыщения включен между выходом ключевого регулирующего элемента и токовой измерительной цепью датчика мгновенной мощности нагрузки, вход управления дросселя насыщения соединен с выходом блока подмагничивания, вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а второй вход— к выходу второго интегратора, вход которого соединен с выходом делителя напряжения, входы которого соединены соответственно с токовой измерительной цепью и измерительной цепью напряжения.