Способ управления стабилизирующим преобразователем

 

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является улучшение качества выходного напряжения путем снижения уровня высокочастотных пульсаций, вызванных переключениями ключей нерегулируемого преобразователя. Указанное уменьшение высокочастотных пульсаций достигается путем разнесения во времени моментов коммутации ключей нерегулируемого преобразователя и импульсного регулятора 4. Причем на интервале, в течение которого в импульсном регуляторе 4 существует цепь связи между его входными и выходными выводами, моменты коммутации нерегулируемого преобразователя отсутствуют. Для этого напряжения полуобмоток вспомогательной обмотки 13 трансформатора 1 нерегулируемого преобразователя интегрируют резистивно-емкостными цепочками на элементах 16-19. Полученные напряжения выпрямляют однополупериодными выпрямителями на диодах 20,21 и сформированный таким образом синхронизирующий сигнал сравнивают в компараторе 10 с напряжением обратной связи. Последовательность прямоугольных импульсов, снимаемая с выхода компаратора 10, управляет работой импульсного регулятора 4. 2 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м) s G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4695017/07 (22) 24,04.89 (46) 23.10.91. Бюл. ¹ 39 (72) В.Е.Авдеев (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 868723, кл. G 05 F 1/56, 1979.

Источники вторичного электропитания

/Под ред. Ю.Н,Конева. М.: Радио и связь, 1983, с, 167, рис. 47. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАБИЛИЗИРУЮЩИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является улучшение качества выходного напряжения путем снижения уровня высокочастотных пульсаций, вызванных переключениями ключей нерегулируемого преобразователя, Указанное уменьшение высокочастотных пульсаций достигается пу-

„„Я3„„ 1686419 А1 тем разнесения во времени моментов коммутации ключей нерегулируемого преобразователя и импульсного регулятора 4.

Причем на интервале, в течение которого в импульсном регуляторе 4 существует цепь связи между его входными и выходными выводами, моменты коммутации нерегулируемого преобразователя отсутствуют. Для этого напряжения полуобмоток вспомогательной обмотки 13 трансформатора 1 нерегулируемого преобразователя интегрируют резистивно-емкостными цепочками на элементах 16-19. Полученные напряжения выпрямляют однополупериодными выпрямителями на диодах 20, 21 и сформированный таким образом синхронизирующий сигнал сравнивают в компараторе 10 с напряжением обратной связи. Последовательность прямоугольных импульсов, снимаемая с выхода компаратора 10, управляет работой ампульсного регулятора 4. 2 ил.

1686419

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам управления электрическими величинами, и может быть использовано при разработке алгоритмов управления импульсными стабилизаторами вы и рямлен ного напряжения прямоугол ьной формы.

Целью изобретения являешься улучшение качества выходного напряжения путем снижения уровня высокочастотных пульсаций, вызванных переключениями ключей нерегулируемого преобразователя.

На фиг. 1 приведена схема стабилизирующего преобразователя, реализующего предложенный способ управления; на фиг.

2 — временные диаграммы, поясняющие работу стабилизирующего преобразователя, Предложенный способ управления стабилизирующим преобразователем, содержащим последовательно включенные между входными и выходными выводами нерегулируемый преобразователь и импульсный стабилизатор, заключается в следующем.

Измеряют выходное напряжение. Сравнивают измеренное выходное напряжение с эталонным. Формируют на основе этого сравнения сигнал обратной связи. Интегрируют две противофаэные последовательности выходных импульсов нерегулируемого преобразователя. Выделяют либо только положительные, либо только отрицательные значения полученных после интегрирования последовательностей импульсов и, суммируя их, формируют однополярное напряжение треугольной формы, Сравнивают напряжение обратной связи и однополярное напряжение треугольной формы. На основе выполненного сравнения формируквт последовательность импульсов, управляющих работой импульсного регулятора, В случае повышающего или полярно-импульсного регулятора интервал накопления энергии в его индуктивном элементе сонмещают с интервалом, содержащим момент коммутации нерегулируемого преобразователя. В случае понижающего импульсного регулятора упомянутый интервал, содержащий момент коммутации ключей нерегулируемого преобразователя, совмещанэт с интервалом передачи энергии, накопленной в индуктивном элементе импульсного регулятора, Стабилизирующий преобразователь (фиг. 1) содержит трансформатор 1, основная выходная обмотка 2 которого через выпрямитель 3 подсоединена к входу импульсного регулятора 4, Выходные выводы импульсного регулятора 4 зашунтированы цепью 5 сбратной связи и подключены к выходным

55 выводам 6 и 7, Усилитель 8 обратной связи одним входом подключен к выходу цепи 5 обратной связи, а другим входом соединен с источником 9 опорного напряжения. Выход усилителя 8 обратной связи соединен с первым входом компаратора 10, второй вход которого через резистор 11 соединен с выходом источника 9 опорного напряжения, Выход компаратора 10 подключен к управляющему входу импульсного регулятора 4.

Блок 12 формирования синхронизирующего напряжения треугольной формы входом подсоединен к вспомогательной выходной обмотке 13 трансформатора 1, первичная обмотка которого через коммутатор 14 нерегулируемого преобразователя соединена с входными выводами 15. Блок 12 формиров;. ния синхронизирую щего на и ряжения треугольной формы включает в себя две интегрирующие цепочки на элементах 16-19, входами подключенные к входным выводам блока 12, а выходом через диоды 20 и 21 подсоединенные к выходным выводам блока 12, Стабилизирующий и реобразователь, реализующий предлагаемый способ, работает следующим образом, Коммутатор 14 нерегулируемого преобразователя формирует на обмотках трансформатора 1 напряжение прямоугольной формы. Это напряжение выпрямляется выпрямителем 3 и преобразуется импульсным регулятором 4. Выходное напряжение импульсного регулятора 4 на входе усилителя

8 обратной связи сравнивается с опорным напряжением источника 9. В результате этого сравнения на выходе усилителя 8 обратной связи формируется сигнал обратной связи, который сравнивается в компараторе

10 с синхронизирующим напряжением треугольной формы. Это напряжение формируется путем интегрирования цепочками из резисторов 16 и 17 и конденсаторов 18 и 19 двух противофазных напряжений прямоугольной формы (фиг, 2а, 02,13, снимаемых с полуобмоток вспомогательной обмотки 13 трансформатора 1, Полученные после интегрирования противофаэные последовательности напряжений треугольной формы (фиг.2б, U13,1ä) выпрямляются однополупериодными выпрямителями на диодах 20 и

21, формируя на резисторе 11 однополярное треугольное напряжение (фиг, 2в, 0синхр) удвоенной частоты, На выходе компаратора 10 формируется последовательность прямоугольных импульсов {фиг, 2д, Uynp)< фронты и срезы которой не совпадают с фронтами и срезами напряжения, снимаемого с выпрямителя 3 (фиг, 2е, U ). Эти импульсы управляют работой импульсного

1686419 регулятора 4 таким образом, чтобы в момент коммутации прямая цепь передачи с входа импульсного регулятора 4 на его выход отсутствовала. То есть, в случае понижающего регулятора 4 интервал передачи энергии, 5 накопленной в его индуктивном элементе, совпадает с интервалом,.содержащим момент переключения коммутатора 14 нерегулируемого преобразователя. В случае повышающего импульсного регулятора 4 10 интервал накопления энергии в его индуктивном элементе совпадает с интервалом, содержащим момент переключения коммутатора 14 нерегулируемого преобразователя. 15

Формула изобретения

Способ управления стабилизирующим преобразователем, содержащим последовательно включенные между входными и 20 выходными выводами нерегулируемый преобразователь и импульсный регулятор, период работы которого складывается из интервалов накопления и передачи энергии, накопленной в индуктивном элементе, 25 заключающийся в формировании однополярного напряжения треугольной формы, частота которого в два раза превышает частоту выходного напряжения нерегулируемого преобразователя, измерении выходного сигнала, формировании путем сравнения измеренного выходного и эталонного сигналов напряжения обратной связи, сравнении полученного напряжения обратной связи и напряжения треугольной формы и формировании на основе этого сравнения последовательности импульсов, управляющих работой импульсного регулятора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения путем снижения уровня высокочастотных пульсаций, вызванных переключениями ключей нерегулируемого преобразователя, интегрируют две противофазные последовательности выходных импульсов нерегулируемого преобразователя и формируют упомянутое однополярное напряжение треугольной формы путем суммирования либо только положительных, либо только отрицательных значений полученных после интегрирования сигналов, причем в случае повышения выходного напряжения импульсного регулятора запасают энергию, а в случае понижения выходного напряжения импульсного регулятора отдают запасенную энергию на интервалах, включающих моменты переключения ключей нерегулируемого преобразователя.

1686419

Фупр

Фиг. Z

Редактор Л, Гратилло

Заказ 3597 Тираж 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

Составитель Ю, Опадчий

Техред М.Моргентал Корректор M. Кучерявая