Способ стабилизации постоянногонапряжения c помощью импульсногомногозвенного стабилизатора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (й>81 7682

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) 3аа®леио 190 179 .(21) 2714968/24-07 с присоедииеиием заявки Hо (Я1М Кл,з

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР оо делам нзобретеннй н открытий

{23) Приоритет

Опубликовано 30,03.81. Бюллетень Ий 12 (53) УДК 621. 316. .722.1;(088.82

Дата опубликования описания 300381 (72) Автор изобретения

В Ф.Сибиченков и (71) заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ПОМОЩЬЮ ИМПУЛЬСНОГО МНОГОЗВЕННОГО

СТАБИЛИЗАТОРА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам ста, билизации постоянного напряжения с помощью импульсного многозвенного стабилизатора, каждое звено которого содержит последовательно включенные управляемый силовой ключ и дроссель в цепи накопления энергии от источ" ника питания, и диод, включенный пос- 1О ледовательно с дросселем в цепи 0Тдачи энергии в нагрузку.

Известен способ стабилизации пос» тоянного напряжения с помощью импульсного многозвенного стабилизатора fl).

Наиболее близким к предлагаемому является способ стабилизации постоянного напряжения с помощью импульсно-, го многозвенного стабилизатора, заключающийся в том,mo управляемые силовые ключи всех звеньев включают последовательно друг за другом с задержкой на время, равное отношению периода работы многозвенного стабилизатора на количество звеньев, измеряют напряжение на нагрузке и сравнивают уровень измеренного напряжения с заданным (2).

Недостатком такого способа является неравномерная токовая з грузка звеньев стабилизатора в режиме непре- З0 рывного тока в дросселях звеньев изэа неидентичности силовых элементов стабилизатсра.

Цель изобретения - выравнивание коэффициентов передачи по мощности звеньев стабилизатора.

Поставлейная цель достигается тем, что в зависимости от знака результата указанного сравнения изменяют время включенного состояния силового ключа одного из звеньев, а заряд, перенесенный током через силовой ключ этого звена, измеряют и запоминают, а также измеряют и запоминают аналогичные заряды каждого последующего па времени относительно первого звена, сравнивают величину заряда каждого последующего звена,. силовой ключ которого включен, с величиной заряда в предществующем по времени звене, и при достижении равенства зарядов силовой ключ звена выключают.

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

Устройство содержйт генератор 1, распределитель 2 импульсов, источ-. ник 3 опорного напряжения, датчик 4 тока первого звена, устройство 5 для

817682 измерения и запоминания заряда, перенесенного через ключ первого звена, шину 6 источника питания, широтно-импульсный модулятор 7,ключ 8 первого звена, диод 9 первого звена,. дроссель 10 первого звена, сравнивающее устройство 11 второго звена, датчик 12 тока второго звена, устройстно 13 для измерения и запоминания . заряда, перенесенного через ключ второго звена, ключ 14 второго знена, диод 15 второго звена, дроссель 16 второго звена, сравнивающее устройство 17 третьего звена, датчик 18 тока третьего звена,.устройство 19 для измерения и запоминания заряда, перенесенного через ключ третьего анена, ключ 20 третьего звена, диод 21 треть» его звена, дроссель 22 третьего звена, земляную шину 23 источника питания и нагрузку 24.

Генератор l импульсов связан с 20 распределителем 2 импульсов, выходы которого связаны с устройствами 5, 13 и 19 для измерения и запоминания заряда, перенесенного через ключи первого, второго и третьего звеньев соответственно. Кроме того, выходы распределителя импульсов связаны с широтно-импульсным . модулятором 7, устройствами 11 и 17 сравнения, причем устройства, относящиеся к одному звену, подключены параллельно к выходу распределите 1я импульсов, относящемуся к данному звену, На вход широтно-имгульсного модулятора 7 включены выходы источника 3 опорного напряжения и нагрузки 24, а другой конец нагрузки 24 связан с земляной шиной 23 источника питания.

Дроссель 10 первого звена одним выходом соединен с нагрузкой 24, а другим через последовательно вклю- 40 ченные силовой ключ 8 и датчик 4 тока - c шиной 6 источника питания.

Диод 9 первого звена анодом подклю> чен к "-,åìëÿíîé шине 23, а катодомк точке соединения дросселя 10 и клю- 4 ча 8.. Элементы второго и третьего звеньев — диоды 15 и 21, датчики 12 и 18 тока, ключи 14 и 20, а также дроссели 16 и 22 - соединены аналогично однотипным элементам первого .звена.,>0

Датчик 12 тока второго звена соединен с устройством 13 для измерения и запоминания заряда, которое, в свою очередь, связано с устройствами срав" нения 11 второго звена,и 17 третьего звена. Датчик 18 тока связан с устройством 17 сравнения. Устройства 11 и 17 сравнения связаны со входами управляемых ключей 14 и 20 соответственно. Выход широтно-импульсногомодулятора 7 связан с нходом ключа 8. 60

Способ осуществляется следующим образом.

Генератор 1 импульсов синхронизирует работу распределителя 2 импульсов, который осуществляет задержку импульсов синхронизации, врздействующих на широтно-импульсный модулятор 7, сравнивающие устройства 11 и 17 на время, равное одной трети периода работы стабилизатора. На вход широтно-импульсного модулято ра 7 подается напряжение с выходов .нагрузки 24 и источника 3 опорного напряжения.

В широтно-импульсном модуляторе 7 происходит сравнение уровней напряжения, и в зависимости от этого — из1 менение времени включенного состояния ключа 8. Во время включенного состояния ключа 8 по цепи шина. 6 питания-датчик 4 тока-ключ 8-дроссель

10-нагрузка 24-земляная шина 23 питания происходит накопление энергии .в дросселе 10 и передача н нагрузку, а в паузе (ключ 8 включен) через включенный диод 9 — отдача энергии, запасенной н дросселе 10, в нагрузку

24. При включенном ключе 8 с помощью датчика 4 тока устройством 5 измеряется и запоминается заряд, перенесенный током через ключ 8, Аналогичные процессы происходят при включенном ключе 14 второго звена, Причем включается силовой ключ

14 по приходе импульса синхронизации с выхода распределителя 2 импульсов на вход сравнивающего устройства 11, а выключается в момент равенства величин зарядов в устройствах 5 и 13 (текущая величина зарядов), По выключении ключа 14 заряд в устройстве

13 запоминается и его величина сравнивается с текущей величиной заряда в устройстве 19 при включенном ключе 20 третьего звена по приходе импульса синхронизации с выхода распределителя 2 импульсов на вход сравнивающего устройства 17. При достижении равенства зарядов устройство

17 сравнения срабатывает и выключает. ключ 20.

Передача энергии в третьем звене в нагрузку происходит аналогично.току, как описано для первого звена.

Причем информация, хранящаяся в устройствах 5, 13 и 19 для измерения и запоминания зарядов, стирается (обнуляетСя накопитель) по приходе импульсов синхронизации с соответствующих выходов распределителя импульсов в каждый период работы стабилизатора.

Таким образом, в предлагаемом способе достигается выравнивание коэф- фициентов передачи по мощности каждого звена благодаря тому, что заряды, переданные через ключи звеньев стабилиэатора из источника питания н нагрузку, равны в каждый период его работы. Вследствие этого снижаются пульсации тока и напряжения на выходе стабилизатора, что позволяет снизить габариты сглаживающих фильTров.

817682

Формула изобретения

Составнтель В. Круглова

Техред Е.Гаврилешко Корректор С.Шекмар

Редактор И. Михеева

Эаказ 1465/63 Тираж 940

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ стабилизации постоянного напряжения с помощью импульсного многозвенного стабилизатора., заключающийся в том, что управляемые силовые ключи всех звеньев включают последовательно друг за другом с задержкой на время, равное отношению .периода работы многозвенного стабилизатора на количество звеньев, измеряют напряжение на нагрузке, сравнивают уровень измеренного напряжения с заданным, отличающийся тем, что, с целью выравнивания коэффициентов передачи по мощности каж.— дого звена, в зависимости от знака результата указанного сравнения изменяют время включенного состояния силового ключа одного из звеньев, а заряд, перенесенный током через силовой ключ этого звена, измеряют и запоминают, а также измеряют и запоминают аналогичные заряды каждого последующего по времени относитель. но первого звена, сравнивают величину заряда каждого последующего звена, силовой ключ которого включен, с величиной заряда в предшествующем по времени звене, и при достижении равенства зарядов силовой ключ звена выключают.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Электронная техника в автоматике. Под ред. Ю.И. Конева. М., 15 Энергия, 1977, вып.9 . с.56 -60.

2. Электронная техника в автоматике. Под ред. Ю.И. Конева. М., Энергия, 1975, вып.7, с.50-57.