Способ регулирования напряжения

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 970338

Союз Советскик

Социалнстическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (51) М. Кл. (22)Заявлено 06.01.81 (21) 3231307/24-07 с присоединением заявки Лю (23) Приоритет

G 05 F 1/00 фоударстинный комитет

СССР. но делам нэобретеннй н открытнй

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40 (53) УДК 621.316..722(088.8) Дата опубликования описания 30.10.82 (72) Автор изобретения

А.В.Александров

Э ь Томский ордена Октябрьской Революции и о ена,Трудового, Красного Знамени политехнический институ им. "С;Я".Кирова . (71) Заявитель (g4) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может Ьыть использовано в системах регулирования и стабилизации напряжения, например, во вторичных источниках питания, импульсных усилителях с ИИИ, регулируемом электроприводе и др.

Известен спосоЬ параметрической импульсной стабилизации напряжения, заключающийся в управлении о.иротно1О импульсным регулятором по одному из возмущений — по изменению питающего напряжения (13.

Главным недостатком спосоЬа является низкая точность по сравнению с регулированием по отклонению.

Известны спосоЬы широтно-импульсного регулирования по отклонению, заключающиеся в выделении разности выходной величины и опорной, пре- 2о образовании разностного сигнала в напряжение управления модулятора с последующим формированием выходных импульсов широтно-импульсного регу2 лятора ° При этом для формирования импульсов напряжение сравнивают с некоторым периодическим модулирующим напряжением неизменной амплитуды и формы, например пилооЬразным или треугольным, и в моменты изменения знака разности этих напряжений формируют фронты выходных импульсов регулятора (2).

Наиболее Ьлизким к предлагаемому является спосоЬ регулирования напряжения путем широтно-импульсной модуляции с фиксированным передним фронтом регулирующего импульса и формированием управляющего сигнала модулятора в зависимости от величины разности выходного и опорного напряжений (3).

Недостатком известного способа является низкая точность регулирования в установившемся и переходных режимах.

Цель изобретения — повышение точности регулирования и устойчивости.

9703

Поставленная цель достигается тем, что интегрируют за периодом модуляции входное напряжение, а задний фронт регулирующего импульса формируют в момент равенства нулю разности величин управляющего сигнала модулятора и интеграла входного напряжения.

При этом интегрирование начинают в момент начала формирования перед- 10 него фронта регулирующего импульса.

На фиг. 1 приведена функциональная схема вторичного источника постоянного тока для реализации предлагаемого способа регулирования, 15 на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства, Устройство содержит первичный ис точник 1 с ЕДС Е и внутренним сопротивлением I„, импульсный регулятор

2, состоящий из транзисторного ключа 3 и диода 4, индуктивность 5 и емкость 6 сглаживающего фильтра, работающего на нагрузку 7, источник 8 опорного напряжения, Ьлок 9 управления„ компаратор !О, триггер 1j интегратор со сбросом 12 и задающий генератор 13. т

На временных диаграммах (фиг, 2) изображены напряжения питания И, напряжения интегратора Uö„T, блока управления И, триггера !)т„, импульсного регулятора U задающего интегратора И и выходное напряжение вто35 ричного источника UH.

38 ф чие от известного способа определяется условием

1„, и.) U< (tl dt >у(<>, (<> о где Ки - коэффициент интегрирования..

При этом ореднее напряжение на выходе импульсного регулятора равно и согласно условие 1 не зависит от величины питающего напряжения и полностью определяется управляющим сигналом И> (t) .

Другим преимуществом предлагаемого спосоЬа является независимость коэффициента передачи импульсного регулятора по управляющему сигналу от величины питающего напряжения.

Из (2 ) видно >что этот коэффициент зависит только от периода модуляции

Т и коэффициента передачи интегратора Ки. Постоянство коэффициента передачи звена модулятор-импульсный регулятор, входящего в замкнутый контур регулирования, позволяет выбрать

Ьольший коэффициент усиления без риска снизить запас устойчивости при изменяющемся напряжении питания и, соответственно, достичь Ьольшую точность регулирования.

В конце каждого периода широтноимпульсной модуляции МИН интегратор

12 сбрасывается в нуль по сигналу

40 задающего генератора 13. В начале очередного периода триггер 11 включается импульсом генератора 13 и открывает импульсный регулятор 2.

Одновременно начинает работу интегратор 12, на вход которого поступает

45 напряжение с входа (или с выхода) импульсного регулятора 2. При достижении выходным напряжением Uинт интегратора величины напряжения управления И компаратор 1О выключает триггер 11 и регулятор 2 закрывается до следующего периода, Напряжение управления И определяется отклонением выходного напряжения И,! от опорного И „ и законом регулирования, который реализован в блоке 9.

В предлагаемом способе длительность импульса регулятора t q в отли.

Для получения наибольшего эффекта от применения предлагаемого способа возможно интегрирование напряжения на выходе регулятора, Формула изобретения

Способ регулирования напряжения путем широтно-импульсной модуляции с фиксированным передним фронтом регулирующего импульса и формированием управляющего сигнала модулятора в зависимости от величины разности выходного и опорного напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и точности регулирования, выявляют входное напряжение и интегрируют его за период модуляции, а задний фронт регулирующего импульса формируют s момент равенства нулю разности ве970 личин управляющего сигнала модулятора и интеграла входного напряжения.

2. Способ регулирования напряжения по и. l о т л и чающийс я тем, что интегрирование напряже- s ния начинают в момент начала формирования переднего фронта регулирующего импульса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 10

1. Александров И.Ф., Сиваков А.P., Импульсные полупроводниковые преоб338

6 разователи и стаЬилизаторы постоянноН .го напряжения. Л., „Энергия, 1970, с. 32.

2, 1)рченко А.И. и др. Многофазный импульсный стаЬилизатор постоянного напряжения. — "Электронная техника в автоматике", 1978, вып. 10 с. 109.

3. Вересов Г.ll. и Смуряков Э).П.

Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры. M.,„Энергия, 1976, с. 98.

970338

С оста ви тель Д. Фуфлы ги н

Редактор M.ßíoâè÷ Техред Ж.. Кастелевич Корректор - ° Р

С.Шекмар

ХИЛЗ 95

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130Я, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,