Способ управления регулятором напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТ©РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 892647 (61) Доиолнительиое к ввт. свид-ву (22)Заявлено 230Ì9 (21) 2756463/24-07 с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл.

Н 02 P 13/16

5кударстеенвй квинтет

СССР ао лелем нэобретеннй н еткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень Эй 47 (53) УДК 621. 316. . 722 (088. В) Лата опубликования описания 23.12.81 (72) Авторы изобретения

Б.А. Глебов и А.А. Новиков (71) Заявитель Московский ордена Ленина энергетический институт (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛЯТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности преобразователь. ной технике, и может быть использовано, например, в устройствах регулирования электрической энергии, в том числе в источниках и системах вторичного электропитания радиоэлектронной радиоаппаратуры.

Известен способ управления многоячейковым регулятором напряжения, при котором сравнивают выходное напряжение регулятора с опорным, преобразуют указанную разность в напряжение отрицательной обратной связи, устанавливают выходной ток каждой ячейки регулятора зависящим, например, линейно от упомянутого напряжения отрицательной обратной связи, дополнительно сравнивают данное напряжение с пороговыми уровнями, устанавливаемыми для каждой ячейки, и осуществляют подключение или отключение ячеек в зависи" мости от соотношения между напряжем отрицательной обратной связи и пороговыми напряжениями (1)

Недостаток способа состоит в сложности его схемной реализации, выражающейся в необходимости организации пропорциональной зависимости выходного тока ячейки от напряжения отрицательной обратной связи, а также в относительно невысоком быстродействии и невысокой динамической точности о устройства, реализующего этот способ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления регулятором напря.

15 жения, содержащим М ячеек, при котором формируют управляющее напряжение, пропорциональное сумме выходного напряжения регулятора и сигнала датчика выходного тока, преобразуют ука20 занное управляющее напряжение в двоичный код, с помощью которого осуществляют коммутацию ячеек регулятора, причем выходные сопротивления ячеек распределены по двоичному закону (2), 892647

Однако недостатками известного способа являются: во-первых, слож ность технической реализации способа вследствие необходимости преобразования управляющего напряжения в циф3 ровой код и использования ячеек, выходные сопротивления которых взвешены по двои чному закону, во- вторых, возможност ь эначител ьного пе ерегулирования при скачкообразных изменени- 30 ях тока нагрузки.

Цель изобретения - повышение быст" родействия и динамической точности регулятора напряжения.

Поставленная цель достигается тем,

25 между ними, пороговые напряжения каждой последующей ячейки устанавливают выше пороговых на-ряжений предыдущей ячейки и отключают все ячейки регулятора одновременно при достижении вызо ходным напряжением наперед заданной величины.

При этом разность пороговых напряжений каждой последующей и предыдущей ячеек регулятора не превышает величиЗ5 ны А 0,1„р11, где L 0 „- динамический

i диапазон управляющего напряжения ООС, N - число ячеек.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие сущность способа управления, где 0 -UN - пороговые напряжения переключения соответствующих компараторов 3 - й, 0 1управляющие напряжения отрицательной обратной связи.

В схему устройства входят ячейки

1 - И регулятора, логические элементы 2 - и соответствующих ячеек регу- 50 лятора, компараторы 3 - N соответствующих ячеек регулятора, нагрузка 4, делитель 5 выходного напряжения, компараторы 6 и 7 верхнего и нижнего граничных уровней соответственно, уси- и литель,8 рассогласования, Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение через делитель

5 поступает на инвертирующий вход опеционного усилителя 8 рассогласования, который сравнивает его с опорным напРяжением 00п и формирует управляющее напряжение отрицательной обратной связи 0, пропорциональное усредненной усиленной разности последних. Управляющее напряжение 00С воздеиствует на систему компараторов

3 — й, на инвертирующие входы которых поданы пороговые напряжения включения и отключения соответственно

N ячеек. Пороговые напряжения включения и отключения каждой ячейки в частности, могут совпадать, если компараторы не имеют гистереэиса (на фиг. 2 сплошные линии пороговых уровнеи О,...,0N), либо несколько отличаться, если компараторы имеют гистерезис (на фиг. 2 пунктирные линии) .

Каждому значению управляющего напряжения ООС соответствует определенное число постоянно включенных ячеек— длл них пороговое напряжение включения меньше напряжения управления QOC т.е. соответствующий 1-й компаратор 3 находится в состоянии 1" и логический элемент 2 формирует на выходе сиг нал "I", отпирающий ячейку (нафиг. 2 это ячейки с номерами меньше i ) . Ост ал ь ные ячейки, кроме одной, постоя нно выключены, так как длл них пороговое напряжение выключения больше управляющего напряжения ООС (на фиг, 2 начиная с 1 +1). Одна ячейка, как правило, периодически подключается и отключается, поддерживая среднее значение выходного напряжения равным номинальному значению. Этот процесс происходит вследствие действия цепи отрицательной сбратной связи. Например, если суммарный выходной ток первых i ячеек регулятора оказывается больше тока нагрузки при номинальном выходном напряжении, то напряжение на нагрузке начинает постепенно возрастать вследствие заряда конденсаторов выходного фильтра, выходное напряжение усилителя 8 рассогласования уменьшается, что приводит к переключению 1-го компаратора 3 в состояние "О" на выходе, т.е. выключению ячейки. При этом выходной ток регулятора становится меньше тока нагрузки, конденсатор фильтра разряжается, несколько уменьшается напряжение на нагрузке, возрастает управляющее на5 89264 пряжение ООС, ячейка снова включается и описанный процесс периодически повторяется.

При отклонении выходного напряжения от номинального значения, например вследст вие изменения нагрузки, изменяется величина выходного напряжения усилителя 8 рассогласования, что приводит к изменению числа включенных ячеек, причем таким образом, 0 что изменение суммарного тока ячеек возвращают систему к номинальному значению выходного напряжения.

При превышении выходного напряжения на .наперед заданную величину д U компаратор 6 переходит в состояние

"1", что обеспечивает формирование на выходе всех логических элементов

2 — N сигнала "О", одновременно запирающего все ячейки.

Формула изобретения l Способ управления регулятором напряжения, содержащим N ячеек, путем сравнения выходного напряжения регулятора с опорным напряжением, формирования управляющего напряжения 30

7 6 отрицательной обратной связи, последующего сравнения его с пороговыми напряжениями каждой из ячеек регулятора и включения или отключения ячеек в зависимости от соотношения между ними, .о т .л и чающий с я тем, что, с целью повышения быстродействия и динамической точности, пороговые напряжения каждой последующей ячейки, устанавливают выше пороговых напряжений предыдущей ячейки и отключают все ячейки регулятора одновременно при достижении выходным напряжением наперед заданной величины.

2, Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что разность пороговых напряжений каждой последующей и предыдущей ячеек регулятора не превышает величины 6.0 „ф!11, гДе g 0,гдинамический диапазон управляющего напряжения отрицательной обратной связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Проблемы миниатюризации и унификации ВИП РЭА. ИДНТП им. Дзержинского, 1979, с. 132.

2. Авторское свидетельство СССР

N 488198, кл. G 05 F 1/64, 1975 (прототип).

892647

Vga)

Составитель Д. Дуфлыгин

Редактор В. Лазаренко Техред Т, Иаточка Корректор C . Шекмар

Закаэ 11277/82 Тираж 733 Подли CHOP

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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