Управляемый преобразователь напряжения

(57 тро пита ного ш ей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБ д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Кибакин В.М.методов усиления.с. 35, рис.2-6 а.Там же, рис. 2 УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗО ЖЕНИЯИзобретение относится к элекхнике и может быть использовакачестве вторичного источника ия в мощных регуляторах постоян напряжения. Цель изобретения - рение функциональных возможносУстройство содержит включенную входным и выходным выводамицепь из последовательно соединенныхгенератора 1 пилообразного напряжения, компаратора 2 и выходного каскада 3. Генератор 1 выполнен управляемым. Для обеспечения высокой линейной характеристики регулированияи независимости выходного напряжения устройства от напряжения егопитания и линейной связи с управляющим напряжением дополнительно введены сумматор 4 и аттенюатор 5.Коэффициент передачи аттенюатора 5выбирают равным коэффициенту передачи генератора 1, В устройстве обеспечивается формирование импульснойпоследовательности управляющих сигналов, подаваемых на генераторикомпаратор, 2 в результате чего,без использования дополнительныхсредств стабилизации, обеспечивается получение стабильного выходногонапряжения в широком диапазоне изменения входного напряжения и напряжения питания выходного каскада. 3 ил.,Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в мощных регуляторах постоянного напряжения, например, в качестве вторичных источников питания, регуляторов напряжения, коллекторных модуляторах и т,п.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.На фиг. приведена схема управляемого преобразователя напряжения; на фиг,2 - эпюры напряжений, поясняющие работу управляемого преобразователя напряжения; на фиг,З - возможная реализация выходного каскада параллельного типа, позволяющая преобразовывать напряжение Е питания инвертора в требуемое (пропорциональное управляющему) напряжение с изменением его полярности.Преобразователь (фиг.1) содержит соединенные последовательно управляемый генератор 1 пилообразного напряжения, компаратор 2, выходнбй каскад 3, а также сумматор 4, аттенюатор 5, потенциальную шину 6 питания выходного каскада 3. Управляемый генератор 1 пилообразного напряжения может, в частности, содержать последовательно соединенные генератор 7 напряжения типа "меандр", амплитудный модулятор 8 и интегратор 9.Сумматор 4 выходом соединен с управляющим входом генератора 1. Один вход сумматора 4 соединен с шиной 6 питания, а его другой вход соединен с входным выводом для подключения источника управляющего напряжения 0 и с входом аттенюатора 40 5, выход которого соединен с вторым входом компаратора 2. При этом коэффициент передачи аттенюатора 5 равен коэффициенту передачи управляемого генератора 1 пилообразного напряжения. 45 50 55 ние (3) в (1): На фиг.2 приняты следующие обозначения: О - напряжение на выходе генератора 7; 08 - напряжение на выходе модулятора 8; 0 - напряжение на входе устройства; 0 - напряжение на выходе компаратора 2,Кроме того, на фиг. и фиг.Э приняты следующие обозначения: О, - напряжение нагрузки; Е - напряжение источника питания выходного каскада.Выходной каскад параллельного типа (фиг,З) содержит управляемый ключ(транэистор) 10, дроссель 11, диод12, конденсатор 1 Э и нагрузку 14,Управляемый преобразователь напряжения работает следующим образом.Компаратор 2 вырабатывает последовательность импульсов О длительностью 1 с периодом следования Ткак результат сравнения опорного(линейно изменяющегося) напряженияамплитуды О, (с периодом повторенияТ) управляемого генераторапилообразного напряжения и управляющегосигнала О К (К - коэффициент пере дачи аттенюатора 5). Затем полученный на выходе компаратора 2 импульсный сигнал усиливается по мощностивыходным каскадом 3 и на его выходе(на нагрузке 14 - фиг.З) образуется 20 постоянное напряжение требуемой величины. При этом, постоянное выходноенапряжение 0 выходного каскада параллельного типа, равное: Он=Ей/(Т-Т) (1) или О =ЕЛИКО/1-0 Ко (2) 25 зависит от 1/Т нелинейно (1), атакже является функцией от напряжения Е источника питания выходногокаскада 3.На выходе сумматора 4 формирует ся напряжение Е + О . Это напряжение является управляющим для управляемого генератора 1 и его выходноепилообразное напряжение О имеетамплитуду, пропорциональную напряжению Е + О т.е, О= К,(Е+О,)(фиг2). Коэффициент К определяетпропорциональность между амплитудойнапряжения О на. выходе управляемого генератора 1 и его входе К,= О;/(Е+Ц,), Коэффициент К КдК при данной схемкой реализации блока 1 (фиг.1), где Кд, - коэффициент передачи амплитудного мо дулятора 8, Кд - коэффициент передачи интегратора 9. Таким образом,относительная длительность импульсов О на выходе компаратора 2с, О, К(3)Т (Е + 0,)Кт.е. нелинейно зависит от управляющего напряжения,Формирование импульсной последовательности (3) при К=К, обеспечивает высокую линейность характеристики регулирования и ее независимость от изменений напряжения Епитания выходного каскада. В этомлегко убедиться, подставив выраже"м (4) и,.2 НИИПИ Заказ 5710/52 Тираж 659 Подписно оизв.-полигр. пр-тие г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, преобразователь обладает линейной зависимостью выходного напряжения от управляющего в широком динамическом диапазоне10Управляемый генератор 1 пилообразного напряжения (фиг.1) может быть реализован на последовательно соединенных генераторах 7 сигнала типа "меандр", амплитудном модуляторе 8 и интеграторе 9, На фиг.2 приведены эпюры напряжений на выходах соответствующих блоков. Амплитудный модулятор 8 может быть выполнен на включевом каскаде, по строенном на транзисторе по схеме с общим эмиттером, причем вывод его питания является модулирующим входом (входом управления генератора 1), а база транзистора соединена с выходом блока 7, в этом случае Кя 1,Таким образом, предлагаемое устройство обладает существенно уменьшенной нелинейностью характеристики регулирования.Как видно из выражения (4) выходное напряжение преобразователя не зависит от напряжения его питания и линейно связано с управляющим напряжением. 35Линеариэация характеристики регулирования в предлагаемом устройстве приводит к существенному расширению области его применения без необходи 564мости использования других мер по стабилизации выходного напряжения в широком диапазоне изменения входного напряжения и напряжения питания выходного каскада. Это позволяет использовать предлагаемое устройство, в частности, в качестве коллекторного модулятора передатчиков, управляемого стабилизатора (регулятора) напряжения и т.п., что и обеспечивает достижение поставленной цели. Формула изобретения Управляемый преобразователь напряжения, содержащий последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, компаратори выходной каскад параллельного типа, вто- рым входом подключенный к шине источника питания, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены сумматор и аттенюатор, а генератор пилообразного напряжения выполнен управляемым и его управляющий вход соединен с выходом сумматора, один вход которого соединен с указанной шиной источника питания, его другой вход соединен с входным выводом для подключения источника управляющего напряжения и с входом аттенюатора, выход которого соединен с вторым входом компаратора, причем коэффициент передачи аттенюатора равен коэффициенту передачи управляемого генератора пилообразного напряжения.