Способ стабилизации выходного напряжения импульсного стабилизатора

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК О 3037 51) Г 1/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ А хниче ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Краснояр лите ский институт(72) В.И.Иванчура, А.В.Ианаков, Ю.В.Краснобаев и Б.П.Соустин (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Электронная техника в автоматике, 1985, вып. 16, с. 15.Авторское свидетельство" СССР В 1348796, кл. О 05 Р 1/56, 1986. (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение качества выходных напряжений. Сигнал, пропорциональный току конденсатора 7 выходнофго ЬСЭ-Фильтра подается на первыйвход интегратора 9, На второй входинтегратора 9 подается разность выходного напряжения стабилизатора исобственно выходного напряжения интегратора 9. Сигналы с выхода интегратора 9, пропорциональный напряжениюна емкости конденсатора 7, сравнивается в сумматоре 12 с эталонным напряжением. Импульсы управления силовымключом 1 стабилизатора ФормируютсяЫ-триггером 14 из выходньп сигналовзадающего генератора 15, сигнала свыхода датчика 8 тока конденсатора 7и сигнала сумматора 12Силовой ключ1 преобразует входное напряжениестабилизатора в последовательностьпрямоугольных импульсов, преобразуемых Фильтром на диоде 5, дросселе 2 иконденсаторе 7. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при построении быстродейству 5ющих импульсных стабилизаторов напряжения для автономных систем электропитания,Цель изобретения - повьппение качества выходного напряжения быстро.действующего стабилизатора путем снижения зависимости качества выходногонапряжения от изменения параметровСиловой части стабилизатора.На чертеже приведена схема стабили затора для осуществления способа стабилизации выходного напряжения,Стабилизатор содержит силовой ключ1 и дроссель 2, включенные последова"тельно между входом 3 и выходом 4 20стабилизагора. Диод 5 подключен между общей гочкой силового ключа 1 идросселя 2 и общим проводом 6 устройства. Конденсатор 7 и датчик 8 токасоединены последовательно и включены 25между выходом 4 и общим проводом бустройства. Информапионный выход датчика 8 тока подключен к первым входам интегратора 9 и усилителя 10.Сумматор 11 суммирующим входом подключен к выходу 4, вычитающим входом .к выходу интегратора 9 и выходом - квторому входу интегратора 9, Сумматор 12 подсоединен суммирующим входом к выходу интегратора 9, вычитающим входом - к выходу источника 13эталонного напряжения и выходом - квторому входу усилителя 1 О.Широтно-импульсный модулятор 14 сблокирующим ВЯ-триггером подключенпервым входом к .выходу усилителя 10,вторым входом - к выходу задающегогенератора 15 и выходом - к управляющему входу силового ключа 1,Согласно предлаг аемому спОс 06 У 45стабилизации выходного напряженияимпульсного стабилизатора, содержащего индуктивно-емкостный Фильтр,регулирующий элемент, широтно-импульсный модулятор с пилообразнымопорным напряжением, измеряют ток50конденсатора Фильтра и выходное напряжение, вычисляют напряжение на емкости конденсатора Фильтра, сравнивают его с эталонным, получают сигнал рассогласования, умножают сигнал,55пропорциональный току конденсатораФильтра, и сигнал рассогласованиясоответственно иа коэффициенты К; Кив суммируют полученные сигналыи подают результирующий суммарныйсигнал на вход широтно-импульсногомодулятора, причем С Хр= -К где 1. и С - индуктивность и емкостьвыходного фильтра;Е - входное напряжение;скорость изменения пило-образного опорного напряжения;Т и С- период преобразования истатическая длительностьимпульса.При этом напряжение на емкости конденсатора фильтра вычисляют путем интегрирования суммарного сигнала в виде суммы сигнала, пропорционального току конденсатора фильтра, взятого с коэффициентом 1/С, и сигнала отклонения интеграла суммарного сигнала от выходного напряжения, взятого с коэффициентом К = (0,05 - 0,0005)В , С, где К - внутреннее сопротивление конденсатора Фильтра.Высокие быстродействие и запас устойчивости стабилизатора достигаются прн использовании дпя управления двух координат - тока конденсатора Фильтра и напряжения на емкости конденсатора фильтра. Согласно известным способам учитывают падение напряжения на внутреннем сопротивлении конденсатора или получают напряжение на емкости конденсатора, вычитая из выходного напряжения, падение напряжения на внутреннем сопротивлении конденсатора. Изменение пара" метров конденсатора - внутреннего сопротивления и величины емкости - не позволяет точно учесть падение нап" ряжения на емкости конденсатора или вычислить его. Это сказывается.на процессе стабилизации напряжения, снижая быстродействие стабилизатора.1Точно вычислить налряжение на емкости конденсатора фильтра можно путем интегрирования тока конденсатора фильтра, взятого с коэффициентом 1/С. Для предотвращения временного ухода отклонения) интеграла тока конденсатора от напряжения на емкосВНИИПИ Заказ 2859/39 Тираж 86 б Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ти конденсатора фильтра из-за неточности выполнения операции интегрирования (неидеальности операционного усилителя и т.д.) осуществляют коррекцию вычисленного значения напряжения на емкости Фильтра, для чего в сумме с током конденсатора фильтра, взятым с коэффициентом 1/С, интегрируют сигнал отклонения вычисленного значения 10 напряжения на емкости конденсатора фильтра от выходного напряжения.Дополнительно устраняется и влияние на процесс стабилизации напряжения величины емкости конденсатора 15 фильтра, поскольку в выражении, определяющем коэффициент К, и при вычислении напряжения на емкости конденсатора фильтра принимается номинальная величина емкости. 20Устройство дпя осуществления предлагаемого способа работает следующим образом.Силовой ключ 1 преобразует постоянное входное напряжение, поданное на 25 клемму 3, в последовательности прямоугольных импульсов, поступающих на вход РЬС-Фильтра 2,5,7. Ток конденсатора 7 РЬС-Фильтра измеряется датчиком 8 тока и подается на первый вход 30 интегратора 9. На второй вход интегратора 9 подается разность выходного напряжения стабилизатора и выходного напряжения интегратора 9 с выхода сумматора 11, Выходное напряжение интегратора 9 в сумматоре 12 сравнивается с эталонным напряжением, Усиленная усилителем 10 сумма напряжений датчика 8 тока и сумматора 12 подается на вход широтно-импульсного мо дулятора 14 с блокирующим Ы-триггером, который с помощью задающего интегратора 15 преобразует это напряжение в последовательность прямоугольных импульсов, управляющих рабо той силового ключа 1,Интегрирование сигнала датчика тока и сигнала, равного разности выходного напряжения стабилизатора и напряжения интегратора, позволяет по- Б 0 высить качество выходного напряжения быстродействующего стабилизатора путем исключения влияния изменения параметров РЬС-фильтра. Формула изобретения Способ стабилизации выходного напряжения импульсного стабилизатора, содержащего индуктивно-емкостный фильтр, регулирующий элемент, широтно-импульсный модулятор с пилообразным опорным напряжением, осуществляемый путем измерения тока конденсатора фильтра и выходного напряжения, вычисления напряжения на емкости конденсатора фильтра, сравнения его с эталонным, получения сигнала рассогласования, умножения тока конденсатора фильтра и сигнала рассогласования соответственно на коэффициенты К и К, причем где Ь,С - соответственно индуктивность и емкость индуктивно-емкостного Фильтра;Е - входное напряжение;Б - скорость изменения пилообразного опорного напряжения широтно-импульсного модулятора;Т,й" соответственно период истатическая длительностьимпульса регулятора элемента,суммирования полученных сигналов иФормирования результирующим сигналомимпульсов управления регулирующимэлементом по принципу широтно-импульсной модуляции, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышениякачества выходного напряжения быстродействующего стабилизатора, напряжение на емкости конденсатора фильтравычисляют путем интегрирования сигнала в виде суммы тока конденсатора,взятого с коэффициентом 1/С, и сигнала отклонения интеграла суммарногосигнала от выходного напряжения, взятого с коэффициентом К(0,05 -0,0005)/КсС, где К, - внутреннеесопротивление конденсатора фильтра.