Импульсный регулятор тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразованию постоянного напряжения в постоянное, и может быть использовано при построении стабилизаторов постоянного напряжения и тока. Цель изобретения - повышение точности регулировочной характеристики. Цель достигается за счет введения в регулятор сумматора 13, что повышает точность регулировочной характеристики при синхронизации регулятора.4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

Ь (л) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4785659/07 (22) 23,01.90 (46) 07.01,92. Бюл. М 1 (71) Научно-исследовательский технологический институт (72) С.Е.Писарчук (53) 621.316.722,1 (088.8) (56) Алексеев О.В. и др. Электротехнические устройства. М.: Энергоиздат, 1981, с. 287, рис. 9.22.

Авторское свидетельство СССР

N. 1636957, кл. K 02 М 3/335, 1987.

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразованию постоянного напряжения в постоянное, и может быть использовано при построении стабилизаторов постоянного напряжения и тока.

Цель изобретения — повышение точно.сти регулировочной характеристики.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма тока обычного релейного регулятора (пунктирными линиями показаны пороги переключения транзистора регулятора); на фиг. 3 и 4 — временные диаграммы токов регуляторов с синхронизацией отпирающими и запирающими импульсами соответственно (пунктиром показаны пороги выключения и включения).

Регулятор (фиг.1) содержит конденсатор 1, подключенный к входным выводам 2 и 3, между обратным диодом 4 и дросселем

5 включен реэистивный датчик 6 тока, конденсатор 7, подключенный к выходным выводам 8 и 9, ключ 10, включенный между первым входным выводом 2 и точкой соеди Ы 1704143 А1 (ю!)5 G 05 F 1/56 (54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразованию постоянного напряжения в постоянное, и может быть использовано при построении стабилизаторов постоянного напряжения и тока.

Цель изобретения — повышение точности регулировочной характеристики. Цель достигается за счет введения в регулятор сумматора 13, что повышает точность регулировочной характеристики при синхронизации регулятора. 4 ил. нения выводов диода 4 и датчика 6 тока, причем вторые входной 3 и выходной 9 выводы и второй вывод обратного диода 4 соединены в общую шину, выпрямитель 11, вход которого подключен к первому выходному выводу 8, фильтр 12, входом подключенный к выходу выпр.=.т".теля 11, сумматор

13 напряжения, входы которого подключены к выходу фильтра 12 и источнику опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом релейного элемента 14, первый вход которого подключен к общей точке ключа 10, датчика 6 тока и обратного диода 4, а выход

- к управляющему выводу ключа 10. Диод 11 и фильтр 12 объединены в узел 15 выпрямителя с фильтром.

Регулятор работает следующим образом.

Входной 1 и выходной 7 конденсаторы, ключ 10, дроссель 5, обратный диод 4, датчик 6 тока образуют силовую часть регулятора. Частота синхронизации fo должна быть выше собственной частоты силовой части регулятора

1704143

Vex

1 Увых R6

4 jib L где Чвх — входное напряжение;

R6 — сопротивление датчика 6 тока;

Д0- ширина петли гистерезиса релейного элемента 14;

L — индуктивность дросселя 5.

В зависимости от того, какие синхроимпульсы подаются на устройство: отпирающие силовой транзистор 10 или запирающие его. происходит стабилизация либо верхнего значения тока регулятора (дросселя), либо нижнего (фиг. 3 и 4). При этом переменная составляющая тока дросселя 5 Ь яестабильна и зависит от величин входного Увх и выходного Чвых напряжений

L вых

«V

Тоткр =4 T > ч -у — > где Тртхр время открытого состояния ключа;

q — коэффициент заполнения импульса;

Т вЂ” рабочий период-регулятора:

Чвых — выходное напряжение, Среднее значение тока регулятора

Iw = l(a(g+ «2

Л где1в н) — верхнее (нижнее) стабилизированное значение тока дросселя 5.

В соответствии с этим среднее значение выходного тока регулятора оказывается нестабильным иэ-за нестабильной добавки я/2. Для компенсации этой добавки служат выпрямитель 11, фильтр 12 и сумматор 13 напряжений. Выпрямитель 11 выделяет напряжение на дросселе 5 в момент открытого

СОСТОЯНИЯ КЛЮЧа: Чдр Увых Vexed КОГДа КЛЮЧ закрыт, диод выпрямителя смещен в обратном направлении и на его выходе присутствует нулевое напряжение.

Среднее значение выходного напряжения выпрямителя 11 таким Образом равно

Ve.ср = (Увых — Vsx) Ц

Увх

Ve.cp равно по величине, но противоположно по знаку Ь . Фильтр 12 выделяет это среднее значение и передает его на сумматор 13, который с соответствующим весовым коэффициентом добавляет (вычитает) 5

50 его к опорному напряжению, компенсируя, тем самым, нестабильную прибавку переменной составляющей тока.

Таким образом, предлагаемый регулятор имеет стабильный выходной средйий ток. Синхроимпульсы могут быть как отпирающие, так и закрывающие. Смена типа импульсов влечет за собой только смену полярности включения диода выпрямителя,а принцип работы регулятора сохраняется.

Предлагаемый регулятор может быть использован в стабилизаторах тока и напряжения средней и повышенной мощности, в частности, в многоячейковых источниках питания. Его использование за счет синхронизации рабочей частоты регулятора с внешней задающей частотой в многоячейковых источниках питания позволяет снизить пульсации выходного напряжения и уровень электромагнитных помех при сохранении его высоких точностных характеристик.

Формула изобретения

Импульсный регулятор тока, содержащий входной и выходной конденсаторы, подключенные соответственно к входному и выходному выводам и общей шине, последовательно включенные между входным и выходным выводами ключ, датчик тока и дроссель, обратный диод, включенный между общей шиной и точкой соединения силового вывода ключа и датчика тока, релейный элемент, выходом гоединенный с управляющим выводом ключа, а первым входом — с общей точкой датчика тока и дросселя, выпрямитель с фильтром, соединенный одним входным выводом с общей точкой силового вывода ключа, датчика тока и обратного диода. а другим — c выходным выводом, и источник опорного напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности регулировочной характеристики, в него введен сумматор, входами подключенный к выходам выпрямителя с фильтром и источника опорного напряжения, а выходом — к второму входу релейного элемента, к которому подключен также введенный вывод для подключения источника синхроимпульсов.

1704143

Составитель И. Кладов

Техред М,Моргентал Корректор О, Ципле

Редактор А. Козориз

Заказ б3 Тираж Подписное

8НИИПИ 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