Способ стабилизации постоянного напряжения импульсного многозвенного стабилизатора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 152 19) 5 Г 1/ ИЗОБРЕТЕНИЯ иональныи веном стае сигнала, силенным достижеси.пового мощности ению точно, и досР 1ДТ еда ваем 1 стабил ошность перпериод работ А, - э еном заора: ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Голова цки й В, А., Юрченко А. И. Многофазный стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, Электронная техника в автоматике. Под ред. Ю. И. Конева. М.: Энергия, 1977, вып. 7, с. 50 - 57.Авторское свидетельство СССР817681, кл. б 05 Г 1/46, 1979.(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО МНОГОЗВЕННОГО СТАБИЛИЗАТОРА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании вторичных источников питания раИзобретение относится к области электротехники, в частности к способам стабилизации постоянного напряжения импульсного многозвенного стабилизатора, и может быть использовано при создании вторичных источников питания радиоэлектронной аппаратуры.Целью изобретения является повышение точности стабилизации и надежности работы за счет улучшения выравнивания мощности, передаваемой звеньями стабилизаторав нагрузку.Сущность способа стабилизации постоянного напряжения заключается в следующем.При введении операции умножения сигнала, пропорционального току, протекающему через ключ, на сигнал, пропорциональный напряжению на входе звена перед пода. цей на вход интегратора, с выхода последдиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение точности стабилизации и надежности работы за счет улучшения выравнивания мощности, передаваемой звеньями стабилизатора. Способ заключается в формировании сигнала, пропорционального мощности, передаваемой каждым зве. ном стабилизатора, сравнении его с сигналом рассогласования выходного напряжения. В результате сравнения формируется ШИМ- сигнал, управляющий си.повым клюцом каждого звена стабилизатора. Выключение силового ключа происходит при равенстве сигнала, пропорционального мощности, передаваемой каждым звеном, и сигнала рассогласования. Это приводит к выравниванию мощности звеньев стабилизатора и повышению точности стабилизации, цто повышает надежность работы как самого стабилизатора, так и его потребителей. 1 ил. него снимается сигнал, пропорц мощности, передаваемой данным з билизатора. Дальнейшее сравнени пропорционального мощности, ссигналом рассогласования и при нии их равенства выключение ключа приводит к выравниванию звеньев стабилизатора и повыш ности стабилизации, а следователь тижению поставленной цели.Покажем это: редняя мвеном заатора;нергия, передаваемаяериод работы стабилизТ - длительность периода работы стабилизатора;ТА=Ь д (2),5 где-- ток силового ключа;(- напряжение на входеключа.Из (1) и (2) силового 10 Т. е. в предлагаемом способе стабилизации с выхода интегратора снимаегся сигнал, пропорциональный средней мощности, передаваемой звеном за период работы стабилизатора. Так как сигнал, пропорциональный средней мощности, сравнивается с усиленным сигналом ра ссогла сова ния, определенному значению сигнала в данный период будет соответствовать определенное значение мощности, одинаковое для всех 20 звеньев, не зависящее от разброса пара. метров силовых элементов стабилизатора.Далее/Р (4),где ( и - среднее напряжение на нагрузке25в течение одного такта. В переходных режимах, а также при наличии в спектре входного напряжения быстропротекающих возмущений, например высокочастотных пульсаций, которые плохо отрабатываются по цепи обратной связи вследствие инерционности выходных целей стабилизатора и инерционности цепи обратной связи, обусловленной требованиями устойчивости, в силу (4) напряжение на выходе будет инвариантно входному, т. е будет осуществляться дополнительное регулирование выходного напряжения по возмущению. Таким образом. про,иагпсмыи способ стабилизации позволяет повысить точность стабилиза ции, выравнять передаваемую звеньями мощность, улучшить за счет этого качество выходного напряжения и повысить надежность р" боты стабилизатора.На чертеже приведена структурная схемамногозвенного стабилизатора, реализующего предлагаемый способ стабилизации постоянного напряжения.Устройство содержит источник 1 опор.ного напряжения, усилитель 2 сигнала рассогласования, шину 3 питания, общий провод 4, нагрузку 5, генератор 6 импульсов, распределитель 7 импульсов, ряд идентичных фазовых каналов 8 (звеньев многозвенного стабилизатора), каждый из которых включает в себя датчик 9 тока, аналого вый перемножитель 10, интегратор 11, силовой ключ 2, узел 3 сравнения, диод 14 и дроссель 5. 4Генератор 6 импульсов выходом соединен с входом распределителя 7 импульсов. Выходы распределителя 7 импульсов соединены с входами соответствующих интегратора 1 и узла 13 сравнения, соответствующих фазовых каналов 8. Дроссель 15 первым выводом соединен с нагрузкой 5, а вторым через последовательно соединенные силовой ключ 12 и датчик 9 тока - с шиной 3 питания. Диод 14 подключен анодом к общему проводу 4, а катодом - к второму выводу дросселя 15. Датчик 9 тока соединен с первым входом аналогового перемножителя 10, второй вход которого соединен с шиной 3 питания. Выход аналогового перемножителя 10 соединен с входом интегратора 11, последний, в свою очередь, соединен с узлом 13 сравнения. Второй вывод нагрузки 5 подключен к общему проводу 4, а первый вывод нагрузки 5 соединен с одним входом усилителя 2 сигнала рассогласования. Другой вход усилителя 2 сигнала рассогласования соединен с источником 1 опорного напряжения, а выход усилителя 2 сигнала рассогласования соединен с входом узла 13 сравнения, причем выход последнего соединен с управляющим входом силового ключа 12.Устройство, реализующее предложенный способ стабилизации, работает следующим образом.Генератор 6 импульсов синхронизирует работу распределителя 7 импульсов, который воздействуя на синхронизирующий вход узла 13 сравнения, определяет момент включения силового ключа 12. Одновременно пчпульс упрцвлеция с выхода распределиспи 7 цмпульсон сбрасывает ицтеграор. Гри поступлении запускающего импульса управления с выхода распределителя 7 импульсов на вход узла 13 сравнения силовой ключ 12 включается и через датчик 9 тока, ключ 12 и дроссель 15 происходит передача энергии в нагрузку 5 с одновременным накоплением энергии в дросселе5. С выхода аналогового перемножителя 10, принимающего сигнал с датчика 9 тока и шины 3 литания, снимается сигнал, пропорциональный мгновенному значению мощности, передаваемой силовым ключом 12, который подается на вход интегратора 1,По мере увеличения энергии, переданной силовым ключом 12, выходной сигнал интегратора 11, пропорциональный энергии, переданной звеном стабилизатора 8, растет и воздействует на один вход узла 13 сравнения, При превышении этим сигналом значения сигнала на выходе усилителя 2 сигнала рассогласования узел 13 сравнения срабатывает и силовой ключ 12 выключается. Ток через силовой ключ 12 прекращается и происходит передача энергии,С.оставитель Л, Волковаехред И. Верее Коррсьиране 788 Подвиг Редактор О СпесивыхЗаказ 764143Н И И П 11 Го с х дарст вен н13035,зводственно-издат гр М Самборская ге м при ГКИт СС СР го комитета по изоб Москва, Ж - 35, Р льскнй комбинат П тениям и открыт шская наб., д. тент, г. Ъжгород Прои тл. Гагарина, 1 О Работа всех фазовых каналов 8 происходит идентично, последовательно во времени. Моменты включения силовых ключей 2 фаэовь 1 х каналов 8 определяются распределителем 7 импульсов, псючередно распределяющим импульсы, поступающие с генератора 6 импульсов на соответствующие элементы фазовых каналов 8.При изменении по каким-либо причинам напряжения на нагрузке 5 соответствующим образом изменяется напряжение на выходе усилителя 2 сигнала рассогласования и узел 13 сравнения срабатывает при другом значении энергии, перенесенной током через силовые ключи 12. Тем самым компенсируется изменение напряжения на нагрузке 5.Применение предложенного способа стабилизации позволяет кроме повышения точности стабилизации увеличить надежность работы стабилизатора за счет более равномерного распределения мощности между звеньями и устранения перегрузки одних и недогрузки других звеньев, а также увеличить надежность работы потребителей за счет повышения прочности стабилизации. Способ стабилизации постоянного напряжения импульсного многозвенного стабилизатора, заключающийся в том, что управляемые силовые ключи всех звеньев стабилизатора включают последовательно друг за другом с задержкой на время, равное отношению периода работы многозвенного стабилизатора к количеству звеньев, измеряют напряжение на выходе стабилизатора, сравнивают с опорным и полученное напряжение рассогласования усиливают, одновременно с включением измеряют ток силового ключа звена, сигнал, пропорциональный току, интегрируют, причем интегрирование в каждом звене начинают с нулевого уровня, результат интегрирования сравнивают с усиленным сигналом рассогласования и по достижении их равенства силовой ключ звена выключают, отличаю и 4 ийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации и надежности работы за счет улучшения выравнивания мощности, передаваемой звеньями стабилизатора, сигнал, пропорциональный току силового ключа, перед интегрированием умножают на сигнал, пропорциональный напряжению на входе силового ключа звена.