Способ импульсной стабилизации постоянного напряжения двухтактного стабилизатора
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ
< 734636,т (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено03.01.78 (21) 2564240/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 15.05,80. Бюллетень М 18
Дата опубликования описания 18.05.80 (51}М. Кл.
6 05 F 1/56
Геаударстееннм1 квинтет
СССР но делам наобретеннй
s етн мтнй (53} УДК 621. .316.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. А. Бишевский и Н. Н. Лаптев (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ИМПУЛЬСНОЙ СТАБИЛИЗАБИИ
:ПОСТОЯННСГО НАПРЯЖЕНИЯ
ДВУХТАКТНОГО СТАБИЛИЗАТОРА!
Изобретение относится к области алектрорадиотехники, а именно к источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.
Известен способ импульсной стабили5 зации постоянного напряжения двухтактного стабилизатора, заключающийся в сравнении сигналов пилообразной формы и постоянного тока, один из которых про-.
10 порционален входному либо выходному напряжению (1)
Наиболее близким по своей технической сущности к данному изобретению является способ импульсной стабилизации постоянного напряжения двухтактного стабилизатора, заключающийся в сравнении сигнала пилообразной формы с сигналом постоянного тока, один из которых является опорным сигналом, а другой - сигналом, пропорциональным величине входного напряжения и воздействия полученного результирующего сигнала на режим работы силовых ключей (2) 2
Недостатком известного способа ограниченный диапазон регулирования системы управления, что не позволяет полностью использовать возможность усовершенствованного двухтактного стабнлязатора.
Белью изобретения является улучшение качества стабилизации выходного напряжения при расширении диапазона регул иро ва ния.
Поставленная цель достигается тем, что в способе импульсной стабилизации постоянного напряжения двухтактного стабилизатора, заключающемся в сравнении сигнала пилообразной формы с сигналом постоянного тока, один из которых является опорным сигналом, а другой - сиг» налом, пропорциональным величине входного напряжения и воздействия полученного результирующего сигнала на режим работы силовых ключей, каждый из которых в один такт работы включают на вре»мя, в течение которого сигнал пилообразной формы меньше сигнала постоянного
3 73463 тока, а величина сигнала постоянного тока равна амплитудному значению сигнала пилообразной формы при заданной вечичине входного напряжения.
В другой такт каждый,из силовых шло чей включают на время, в течение ко5 торого сигнал пилообразной формы больше сигнала постоянного тока, причем величина сигнала постоянного тока пропорциональна входному напряжению, а ам-плитуда пилообразного напряжения равна величине сигнала постоянного тока в первом такте работы стабилизатора.
На фиг. 1 представлена схема устройства, 1реалиэующая предложенный способ; на фиг. 2 - временные диаграммы.
Устройство содержит источник питания
1, силовые полупроводниковые ключи 2 и 3; силовой трансформатор 4, дроссель
5, выпрямительные диоды 6, 7, 8, кон- 2О денсатор 9, нагрузку 10 генераторов
11 и 12 пилообразного напрйжения, источник 13 опорного напряжения, нульорганы 14 и 15, ячейки "И" 16, 17, 18, 19, триггер 20, задающий гене- 25 ратор 21.
На временных диаграммах фиг. 2 использованы следующие обозначения: U<
21
- напряжение на выходе задающего генератора; О - — напряжение на выходе ЗО
«О» триггера 20; (- напряжение на выходе 1" триггера 20;О Х вЂ” входное напряжение стабилизаторами Uyq - выходное напряжение генератора 1 1; Upg выходное напряжение генератора 12; lJ - 3s напряжение опорного источника 13; и U q - напряжение эмиттер-коллектор силовых ключей 2 и 3, Я; и )" - коэффициент заполнения импульсов тока через силовые ключи 2 и 3 при различных ар значениях 0 Х.
Генератор 11 формирует пилообразное напряжение L3 с амплитудой, прямо пропорциональной входному напряжению (), . Сигнал Ц+ сравнивается на входе 45 нуль-органа 15 с неизменным опорным напряжением, источника 13 01 . При уровне . сигнала И, большем сигнала О+, на выходе нуль-органа 15 образуется сигнал U, разрешающий включение sp силовых ключей 2, 3. Этот сигнал подается на входы ячеек И" 16, 17. На другие входы этих ячеек подаются сигналы
0> и Ug соответственно с выходов триггера 20, разрешающие включение ss соответствующего силового ключа. При наличии на входах ячейки 16 (17) разрешающих camanoa Uq> H Од (Ос ) 6 4 на входе ячейки 16(17) появляется сигнал„включающий силовой ключ 2(3).
Генератор 12 формирует пилообразное напряжение U<< с неизменной амплитудой, равной опорному напряжению U< .
Сигнал U y сравнивается на входе нуль-органа 14 с сигналом, пропорциональным входному напряжению К- U-< у%y где К - коэффициент пропорциональности.
При уровне -игнала U<>, большем сигнала К О ó на выходе нуль-органа 14 образуется сигнал U<, разрешающий включение силовых ключей 2, 3. Этот сигнал подается на входы ячеек И 18, 19. На другие входы этих ячеек подаются сигналы U и Ug с выходов триггера
20„разрешающие включение соответствующего ключа.
При наличии на входах ячейки 18(19) разрешающих сигналов О„, и IJ„(U -) на выходе ячейки 18(19) появляется сигнал, включающий силовой ключ 2(3) . При входном напряжении, равном некоторому заданному значению (.) о(пунктирная линия на фиг. 2), амплитудные значения пилообразных напряжений 0 и О равны между собой U = U =0 =KU
+ и аХ Z мах 5 ахо ключи 2 и 3 включаются поочередно через полупериод, а напряжение на выходе стабилизаторов при равенстве первичных и вторичных витков трансформатора 4 и дросселя 5 равно U > o, то есть l3
ЬЫХ
" .о
При повышении выходного напряжения до U < 0> выходное напряжение стабилизатора О д-„=U
ЬЫХ ЪХ4 1
Из временной диаграммы фиг. 2 видно, что при формировании пилообразного car . нала с амплитудой, пропорциональной входному напряжению, U s
КU
Откуда следует, что1Х Ц у = + =( вью -мл и к вас
То есть выходное напряжение стабйлизатора не зависит от входного напряжения.
При уменьшении âõодного напряжения до
U@< < U® выходное напряжение стаХО билизатора ЬХ 4
SbN
Из временной диаграммы видно, что при включении каждого силового ключа кроме основного полупериода его работы дополнительно на время, в течение которого сигнал 0< больше сигнала
К )Ъх КЦ
В(Y =42.
5 7346
Огкуда след ует, чтоU =Q д =-„« =ц
Таким образом, во всей диапазоне изменения входного напряжения от
Ъ 0gg до )ву < 8%0 выхОДНОе НВ пряжение импульсного стабилизатора не s зависит от входного
Ощ у Ug p С0081 формула изобретен ия о
Способ импульсной стабилизации постоянного напряжения двухтактного стабилизатора, заключающийся в сравнении сигнала пилообразной формы с сигналом
ПОСТОЯННОГО TOKB) ОДИН Иэ КОТОРЫХ ЯВЛЯ ется опорным сигналом, другой-сигналом, пропорциональным величине вход-. ного напряжения и воздействия полученного результирующего сигнала на режим работы силовых «лючей, о т л и ч а ю — о ш и и с я тем, что, с целью улучшения качества стабилизации выходного напряжения при расширении диапазона регулирования, каждый из силовых кпючей
36 6 в один такт работы включают на время, в течение которого сигнал пилообразной формы меньше сигнала постоянного тока, причем величина сигнала постоянного тока равна амплитудному значению сигнала пилообразной формы при заданной величн не входного напряжения, в другой такт каждый из силовых ключей включают на время, в течение которого сигнал пилообразной формы больше сигнала постоянного тока, причем величина сигнала постоянного тока пропорциональна входному напряже. нию, а амплитуда пилообразного напряжения равна величине сигнала постоянного тока в первом такте работы стабв изатора 1
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
hb 541160, кл. G 05 Р 1/56, 1975.
2. Сборннк Современные задачи преобразовательной техники . Ч. 3, Киев, Наукова думка", 1975, с. 281.
734636
Рссе.2
Составитель В. Косырев
Редактор Т. ЛошкареваТехред Н.КовалеваКорректор М. Вигула
Заказ 3269/59 Тираж 956 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4
