Патент ссср 277073

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

277073

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 29.Х.1968 (№ 1279602/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Кл. 21сР 12/03

Комитет по делам изобретений и открытий ври Сдаете Министрое.СССР

Приоритет—

МПК Н 02m 1/08

УДК .621.316.722.1 (088:8) Опубликовано .22.УИ21 970. Бюллетень М 24

Дата опубликования описания ЗО.XI.1970 г (»

Автор изобретен пя

Ф. И. Александр.ов

Заявитель ИМг1УЛ Ь С ИЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯ1ИМ ОГО НАПРЯЖЕН:ИЯ

В существующих импульсных стабилизаторах используют .ключевой .режим .работы, полупроводниковых;приборов и имеют .на много больший к.п.,д. и меньше габариты, чем в.аналогичных полупроводниковых .стабилизаторах непуерьгвного действия.

Одквко,импульсные стабилизаторы по сравнению с.непрерывцьгми имеют черезмерно большую инерционность;регулирования напряжения .из-за наличия индуктивности,в силовой и еп и,регул я тор а. ,В основу данного изобретения положвк принцип непрерывного регулирования параметров выходного филывра импульсного стаоилизатора в переходном процессе.

На какой-то короткий промежуток времени си1стема регулирования становится более obIстродействующей и качество регулирования улучшается, тогда как к.п.д. устройства в целом не уменьшается, потом у что длительность переходных выбросов мала цо сравнению с общим, временем раoоты стабилизатора.

Отличие, предлагаемого импульсного стабилизатора состоит в том, что он снабжен допол.нительной цепью отрицательной обратной связи по напряжению, вход, которой подключен к выходу элемента сравнения, а выход через управляемое сопроти вление — к обмотке дросселя фильтра, причем эта |цепь выполнена в виде последовательного соединенных элементов усиления, сравненья, .выпрямлентгя-ограниченияя сигнала отклонения .выходного нап ряжения от заданного уровня и дифференцирова.ния.

5 Это позволяет существенко у меньшить динамическую ошибку ставилизации при условии сохранения высокого к п.д„в особенности при гимпульсной нагрузке.

На фиг. 1 представлена .блок-схема устрой10 ства, которое состоит из истОчника 1 импульсов регулируемой скважности, дроссельно-емкостного фильтра 2, элемента сравнения 8 выхо1дного и опорного напряжеггия, усилителя

4 основной цепи отрицательной обратной свя15 зи, широтно-импульсного модулятора 5, дополнительной цепи отрицательной обратной связи б и управляемого сопротивления 7.

На фиг. 2 изображен элемент б, которыч состоит из усилителя 8 дополнительной цепи

20 обратной связи, элемента сравнения 9, осуществляющего выделение сигнала рассогласования для до полнителыной цепи ооратной связи, элемента 10 выпрямления,и ограничения по минимуму сигнала отклонения выходного .на25 пряжения or заданного уровня, элемента дифференцирова ния 11.

На фиг. 3 изображен элемент 7, соедини нный с обмоткой дросселя элемента 2, где 12— управляемое сопротивлечне, выполненное на

30 транзисторе, а 18 — выпрямительные диоды.

277073

Принци и действия предлагаемого стабилизатора состоит |в следующем.

В установившемся режиме работа устройства импульсной стабилизации не отличается от работы известных устройств этого типа. До- 5 полнительная цепь обратной связи 6 не функциони рует, поскольку минимальное iIIoporoBoe значение сигнала, проходящего по этой цепи, выше входного сигнала от пульсации (переменной составляющей) и сум1маркой .статиче- 10 ской нестабильности выход ного напряжения, Для этого B tIJeIIb б обратной связи введены элементы ограничения сигнала,по минимуму, например, полупроводниковые диады и сопротивления. У правляемое сопротивление 12 «бес- 15 конечно» велико и не оказывает влияния на работу индуктивно-емкостного фильтра. Чтооы изменение уставки основной цепи обратной связи и температурные флуктуации сонорного напряжения элемента сравнения 8 не вы- 20 вывали ложного срабатьнвания дополнительной цепи обратной свя зи 6, вход послед ней подключен к элементу сравнения 8 (или к усилителю 4) основной, цепи обратной связи. Динамические изменения сигнала в цепи основной обратной связи, которые улавливаются цепью дополнительной обратной связи б,,как правило, намного больше статических, неулавливаемых этой цепью изменений сигнала..Для этого следует использовать режим непрерывных то- З0 ко в дроссельно-емкостного .фильтра 2, выгодный также с энергетической точки, зрения.

В переходном, режиме, вызванном, например,,коммутацией нагрузки устройства, .существенно изменяется сигнал в основной цепи З5 обратной связи и появляется сигнал,на выходе дополнительной цепи обратной связи. Эффект существенного уменьшения,динамической нестабильности является следствием действия ооеих цепей обратной связи. Первая, 40 основанная .цепь, обеспечивает полную модуляцию скважности импульсного источника 1, причем это осуществляется практически б з запаздывания. Сущность регулирования,по дополнительной,цепи обратной связи б сво длтся к локализации индуктивности фильтра 2 путем шунтирования ее управляемым с выхода устройства со противлением 12, роль которого выполняет транзистор.

Если ток .нагрузки резко возрастает, то на входе фильтра 2 появляется полное,напряжение входного источника питания устройства одновременно параллельно дросселю фильтра вводится активное сопротивление 12, через которое подпитывается нагрузка в обход индуктивности дросселя. При этом величина этого сопротивления поддерживается за счет дополнительной цепи обратной связц б такой, чтобы существовала статическая ошибка стабилизации по второму каналу обратной связи 6, превьыцающая Bro зону нечувствительности, и на фильтр 2 подавалось полное .напряжение от источника, питания до тех пор, пока магнитный поток дросселя не придет в соответствие с током нагрузки. После этого дополнительная цепь обратной связи б перестает действовать.

Аналогичные процессы происходят в ycTpcéстве:импульсной стабилизации при сбросе нагрузки. Основная цепь ооратной связи, воздействуя на,источник 1, уменьшает до ми гимального значения поступление энергии в устройство, а дополнительная цепь обратной связи 6. воздействуя на тратгзистор 12,:вызывает гашение излишнего магнитного потока в дросселе фильтра 2.

Транзистор 12 отпирается независимо от зкака отклонения, выходного напряжения устройства от задачного уровня. Достигаетс"это тем, что цепь до полнительной обратной связи б содержит элемент 10 выпрямле:- .ия сигнала.

Для улучшения качества стабилизации з цепь дополнительной обратной связи б целесоооразно ввести также элементы у силения. сравнения и,дифференцирования сигнала. Осооенно это важно при периодической импульсной нагрузке, Предмет изобретения

1, Импульсный стабилизатор постоянного на(и ряжения, содержащий источник импульсон регулируемой скважности с дроссельио-емкосвным фильтром на выходе, охваченный цепью безынерционной отрицательной обратной связи по .на пряжению с элементом сравнения Hp входе, отличающийся тем, что, с целью повышения,динамичеокой точности стабилизации, он сна бжек,дополнительной цепью отрицательной обратной связи:по .напряжению, вход которой подкл ючен к выходу вышеупомянутого элемента сравнения, а выход через управляемое сопротивление к обмотке дросселя фильтра.

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная axeIIb отрицательной обратной связи вы полнена в виде последовательно соедике нных элементов усиления,,сравнения, выпрямления-ограничения сигнала отклонения выходного .на пряжения от заданного уровня и дифференцирования.

277073 Pu !

Фиг 2!

2 ! !

13,!!!! !

I ! ! (2

9 uz 3

Составитель Ю. Баева

Редактор Г. Маркелов Техред 3. Н. Тараненко Корректор Г. С. Мухина

Областная ти пография Ko,:тромского управлекия по печати Заказ 6248 Тираж 480 Подппс.ие

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5