Способ стабилизации постоянногонапряжения c помощью импульсногомногозвенного стабилизатора

 

Сеюз Советских

Соцналнстических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнитальное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190279 (21) 2714967/24-07 (51)HL. с присоединением заявки ¹

G 05 Р 1/56

Государственный комнтет

СССР яо делам нзобретенкй н открытнй (23) ПриоритетОпубликовано 3рр381 Бюллетень Йо 12

Дата опубликования описания 300381 (53) УДК 621.316. . 722.1 (088.8) (72) Автор изобретения

Б.Ф. Сибнченков и (71) заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ПОМОЦЬЮ ИМПУЛЬСНОГО МНОГОЗБЕННОГО

СТАБИЛИЗАТОРА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам стабилизации постоянного напряжения с помощью импульсного многоэвенного стабилизатора, каждое звено которого содержит последовательно включенные управляемый силовой ключ и дроссель в цепи накопления энергии от источника питания, и диод, ьключенный последовательно с дросселем в цепи отдачи энергии в нагрузку.

Известен способ стабилизации постоянного напряжения с помощью импульсного многозвенного стабилизатора (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ стабилизации постоянного напряжения с помощью импульсного многоэвенного стабилизатора, заключающийся в том, что управляемые силовые ключи всех звеньев стабилизатора включают последовательно друг за другом с задержкой на время, равное отношению периода работы многоэвенного стабилизатора на. количество звеньев, измеряют напряжение на выходе стабилизатора, дравнивают с опорным и полученное напря.жение рассогласования усиливают, а при поступлении импульса синхоонизации включают силовой ключ звена (2).ЗО

Недостатком такого способа является неравномерная токовая загрузка звеньев стабилизатора в режиме непрерывного тока в дросселях звеньев из-за неидентнчности силовых элементов стабилизатора.

Цель изобретения — выравнивание коэффициентов передачи по мощности каждого звена стабилизатора.

Указанная цель достигается тем, что одновременно с включением ключа звена измеряют заряд, перенесенный током через этот ключ, с одновременным преобразованием величины заряда в соответствующий уровень напряжения, сравнивают напряжение, соответствующее текущей величине заряда с усиленным напряжением рассогласования,, и при достижении их равенства силовой ключ звена выключают.

На чертеже приведена структурная схема двухзвенного стабилизатора, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит задающий генератор 1, распределитель 2 импульсов, шину 3 источника питания, земляную шину 4 источника питания, нагрузку 5, датчик 6 тока первого звена, устройство 7 для измерения величины заряда в первом звене и преоб817681 раэования ее в соответствующий уровень напряжения, силовой ключ 8 первого звена, устройство 9 сравнения, диод 10опервого звена, дроссель 11 первого звена, датчик 12 тока второго звена, устройство 13 для измерения величины заряда во втором звене и ,преобразования ее в соответствующий уровень напряжения; устройство 14 сравнения силовой ключ 15 второго звена, диод 1 6 второго звена, дроссель 17 нторого звена, источник 18 опорного напряжения и усилитель 19 рассогласования.

Генератор 1 импульсов своим выходом связан со входом распределителя 2 импульсов. Распределитель импульсов имеет два ныхода, один из которых связан с устройством 7 для измерения величин зарядов и устройством 9 сраннения, а другой — с устройством 13 для измерения зарядов и 2О устройством 14 сравнения. Дроссель

11 первого звена одним выводом соединен с нагрузкой 5, а другим через последовательно соединенные силовой ключ 8 и датчик б тока — с шиной 3 источника питания. Диод 10 подключен анодом к земляной шине 4, а катодом - ко второму выводу дросселя

11. Элементы второго звена — дроссель 17, ключ 15, датчик 12 тока и диод 16 — соединены аналогично однотипным элементам перного знена стабилизатора. Датчики б и 12 тока сняэаны с устройствами 7 и 13 для измерения зарядов соответственно, последние, в свою очередь, соединеНы с устройствами 9 и 14 сравнения соответствующих звеньев. Второй вывод нагрузки 5 подключен к земляной шине 4, а первый выход нагрузки

5 связан с одним входом усилителя 19 рассогласования. Другой вход усилителя 19 paccor-ласования связан с источником 18 опорного напряжения, а выход усилителя,19 связан со входами устройств 14 и 9 сравнения, 45 причем выходы последних связаны с управляющими входами силовых ключей 8 и 15 соответственно.

Способ осуществляется следующим образом.

Генератор 1 импульсов синхронизирует работу;распределителя 2 импульсов, который воздействуя на сравнивающие устройства 9 и 14, определяет момеиты включения ключей 8 и 15

Одновременно импульсы управления с выхода генератора импульсов перед включением ключей 8 и 15 переводят устройства 7 и 13 для иэмеренйя зарядов в исходное состояние (обнуля- 60 ют устройства измерения) °

При поступлении запускающего импульса управления на вход сравнивающего устройства 9 силовой ключ 8 включается, и по цепи шина 3 источ- 65 ника питания-датчик б тока; ключ 8дроссель 11-нагрузка 5-земляная шина 4 происходит передача энергии в нагрузку 5 с одновременным накоплением энергии в дросселе 11. На выходе устройства 7 для измерения заряда, использующего информацию с датчика б тока, по мере увеличения величины заряда, перенесенного током через ключ 8, растет выходное напряжение, воздействующее на один вход сравнивающего устройства 9. Как только не личина этого напряжения превышает величину напряжения,на выходе усилителя 19 рассогласования, сравнивающее устройство 9 срабатывает и силовой ключ 8 выключается. Перенос заряда в цепи накопления энергии прекращается и происходит отдача энергии, накопленной н дросселе 11, в нагрузку 5 по цепи земляная шина 4 источника питания- диод 10-дроссельllнагрузка 5.

Работа элементов второго звена происходит аналогично описанной выше. С уменьшением напряжения на нагрузке 5 увеличивается уровень напряжения на выходе усилителя 19 рассогласования и устройства 9 и 14 сравнения срабатывают при большей величине заряда перенесенной через ключи 8 и

l5, Тем самым компенсируется изменение напряжения на нагрузке 5. Аналогичным образом происходит компенсация напряжения на выходе стабилизатора при его повышении по каким-либо причинам.

Таким образом, в предлагаемом способе достигается выравнивание коэффициентов передачи по мощности в нагрузку каждым звеном благодаря то.му, что величины зарядов и соответствующие им напряжения на выходах устройств измерения заряда каждого знена сравниваются с одним и тем же напряжением на выходе усилителя рассогласования. Поэтому заряды, перенесенные через ключи звеньев за один период, равны, а следовательно ранн а и коэффициенты передачи по мощности каждым звеном. Вследствие этого снижаются пульсации тока и напряжения на выходе стабилизатора, что позволяет снизить габариты сглаживающих фильтров, Формула изобретения

Способ стабилизации постоянного напряжения с помощью импульсного многоэвенного стабилизатора, заключающийся в том, что управляемые силовые ключи всех звеньев стабилизатора включают последовательно друг за другом с задержкой на время, равное отношению периода работы многозвенного стабилизатора на количество звеньев, измеряют напряжение на выходе стабилизатора, сравнивают с опорным и полу817681

Составитель В. Круглсва

Техред Е.Гаврилешко Корректор С.ШеквМр

Редактор И. Михеева

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1465/63

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ченное напряжение рассогласования усиливают, а при поступлении импульса синхронизации включают силовой ключ звена, отличающийся. тем, что, с целью выравнивания коэффициентов передачи по мощности каждого звена, одновременно с включением ключа

5 звена измеряют заряд, перенесенный током через этот ключ „ с одновременным преобразованием величины заряда в соответствующий уровень напря- 10 жения, сравнивают напряжение, соответствующее текущей величине заряда, с усиленным напряжением рассогласования и при достижении их равенства силовой ключ звена выключают.

15.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Юрченко A È. Многофазный импульсный стабилизатор напряжения на высоковольтных транзисторах.- Электронная техника в автоматике. Под ред. Ю.И. Конева. M., Ýíåðãèÿ, 1977, вып.9, с.56-60.

2. Головацкий В.A.,:. Юрченко А.И.

Многофазный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения.

Электронная техника в автоматике .

Под ред, Ю.И. Конева. М., Энергия, 1977, вып.7, с.50- 57 °