Ключевой стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания различных технических устройств с повышенными требованиями к стабильности и точности питающего напряжения. Цель изобретения - упрощение устройства. Стабилизация напряжения осуществляется путем широтно-импульсной модуляции входного напряжения. Выходное напряжение инвариантно входному в широком диапазоне изменения. Достижение цели изобретения обеспечивается включением . усилителя 7 между входом сумматора 8 и выходом интегратора 6, что позволяет уменьшить число усилителей. 1 ил. о & (Я

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц) 6 05 Г 1/56

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЭТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙЬк

ГООУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4623109/07 (22) 20.12.88 (46) 01.06.91. Бюл. У 21 (71) Киевский политехнический ННсТН ут им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.Я. Жуйков, Т.А. Терещенко, А.В. Назаренко (Su), Гандур Абдулла (SY) и Л.Н. Батрак (SU) ($3) 621. 316. 722. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 902004, кл. G 05 F 1/56, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1335952, кл . G 05 F 1/56, 1985. (54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННО

ГО НАПРЯЖЕНИЯ

„„SU„„1654801 А1

2 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания различных технических устройств с повышенными требованиями к стабильности и точности питающего напряжения. Цель изобретения - упрощение устройства.

Стабилизация напряжения осуществляется путем широтно-импульсной модуля-. ции входного напряжения. Выходное напряжение инвариантно входному в широком диапазоне изменения. Достижение цели изобретения обеспечивает- . ся включением: усилителя 7 между входом сумматора 8 и выходом интегратора 6, что позволяет уменьшить число усилителей. 1 ил.

1654801

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям электрической энергии, и может быть использовано в системах элект5 ропитания различных технических устройств с повышенными требованиями к стабильности и точности установки питающего напряжения.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На чертеже представлена структурная схема ключевого стабилизатора напряжения .

Стабилизатор содержит последовательно включенные силовой ключ 1, ЬС-фильтр 2, интегратор 3. Вход делителя 4 входного напряжения соеди-. нен с входными выводами, а выход делителя 4 — с управляющим входом усилителя 5 и с, входом интегратора 6, выход которого подключен к входу второго усилителя 7, управляющий вход которого подключен к входу второго усилителя 7, управляющий вход которо- 25 го соединен с входным выводом, а выход — с входом сумматора 8, второй вход которого соединен с выходом интегратора 3, а выход подключен к пер1 вому входу узла 9 вычитания. Выход источника 10 опорного напряжения соединен с вторым входом узла 9 вычитания, выход которого соединен с входом узла 11 сравнения, выходом подключенного к управляющему входу силового ключа 1. Второй вход узла 11 сравнения соединен с выходом генератора 12 пилообразного напряжения (ГПН), вход которого соединен с вы" ходом усилителя 5, входом подключен- 40 ного к выходу источника 13 питания.

Усилители 5 и 7 имеют регулируемые коэффициенты передачи, причем коэф-, фициент передачи усилителя 5 прямо пропорционален управляющему воздейст- 45 вию, а усилителя 7 — обратно пропорци опал ен.

Стабилизатор работает следующим образом.

Выходное напряжение, снимаемое с LC-фильтра 2, поступает на интегратор 3. Входное напряжение через делитель 4 подается на интегратор

6. Выходное напряжение интегратора

6 через усилитель 7 с регулируемым коэффициентом передачи суммируется

55 с выходным напряжением интегратора

3 в сумматоре 8. Суммарное напряжение сравнивается с onорным напряже(1) (2) КЕ = const где б = Un1Т- коэффициент передачи модулятора;

Š— вх одно е напр яжени е стабилизатора;

К вЂ” статистический коэффициент передачи цепи прямой связи по возмущению Е.

Для реализации инвариантного закона регулирования необходимо выполнение следующих условий

3ТЧ

К

20, Е(261Т + К,Е) (3) EV„= const

Е К = const (4) где К вЂ” статический коэффициент nell редачи цепи обратной;

Т вЂ” период переключения модулятора;

U - опорное напряжение стабилиоп затора;

Š— входное напряжение.

Если в системе реализовать такой закон управления, чтобы при (Т t )/E Ч„

К = — --- — — ——

Е(2ТУ/Е + К„) (5) выполнялось условие о/Е = const (6) нием источника 10 в узле 9 вычитания.

Сигнал рассогласования сравнивается с пилообразным напряжением широтноимпульсного модулятора, в состав которого входят узел 11 сравнения и генератор 12 пилообразного напряжения. Выходной сигнал узла 11 сравнения поступает на управляющий вход силового ключа 1. Входное напряжение управляет работой усилителей 5 и 7, коэффициенты передачи которых корректруются в зависимости от входного напряжения E.

В предложенной схеме ключевого стабилизатора постоянного напряжения достигается выполнение условий которые обеспечивают инвариантность выходного напряжения при изменении входного в широких пределах

3 /Е = const

16548

5 то выходное напряжение также не будет зависить от Е при изменении последнего в широких пределах.

Из сравнения уравнений (3), (4) и (5), (6) видно, что реализация стабилизатора проще, так как исключен канал регулирования, при достижении аналогичного положительного эффекта, т.е. при достижении инвариантности.

Формула изобр ет ения

Составитель.И. Кпадов

Редактор В, Данко Техред A.Êðàâ÷óê

Корректор Н. Ревская

Заказ 1951 Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий IIocJIBQGBRTBJIb но соединенные силовой ключ и LCфильтр, включенные между выходными и входными выводами, сумматор, источник опорного напряжения, генератор пилообразного напряжения, причем выход источника опорного напряжения подсоединен к первому входу узла вычитания, к второму входу которого подсоединен выход сумматора, выход узла вычитания соединен с первым входом узла сравнения, к второму входу которого подключен выход генератора пилообразного напряжения, а выход узла

1 сравнения соединен с управляющим входом силового ключа, а также два интегратора, первый из которых входом соединен с выходными выводами, делитель напряжения и два усилителя с регулируемым коэффициентом передачи, причем первый усилитель включен между входом генератора пилообразного напряжения и выходом источника питания, а второй усилитель имеет коэффициент передачи, обратно пропорциональный управляющему воздействию, отличающийся тем, что, с целью упрощения стабилизатора, второй усилитель включен между первым входом сумматора и выходом второго интегратора, вход которого через делитель напряжения подсоединен к потенциальному входному выводу, управляющие входы первого и второго усилителей соединены с выходом делителя напряжения, а второй вход сумматора соединен с выходом первого интегратора, при этом первый усилитель имеет коэффициент передачи, прямо пропорциональный управляющему воздействию.