Стабилизирующий преобразователь напряжения

/33 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(72) В.А.Кузнецов и В.М.Терехин (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 817913, кл. Н 02 М 3/335, 1979.Авторское свидетельство СССР В 1023311, кл. Н 02 М 3/335, 1982(54) СТАБИЛИЗИРУЗ)ЩИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения - снижение пульсаций выходного напряжения, повышейие надежности, улучшение массогабаритных характеристик. Пульсациивыходного напряжения снижены вследствие компенсации ошибки регулирования по постоянному и переменному токКомпенсация осуществляется с помощьюдиода 11, низкочастотного БС-Фильтра12, НС-цепи 13 и резисторов 14 и 15Повышение надежности работы устройства обеспечивается за счет болеевысокой устойчивости к автоколебаниям элементов усилителя 2 мощности,Улучшение качества стабилизации выходного напряжения позволяет снизитьмассу и габариты Фильтра выпрямителя 1 и Фильтра 5. 1 илИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания, в частности, с бестрансформаторным подключением к сети, выполненных на базе преобразователей постоянного . напряжения.Цель изобретения - снижение пульсаций выходного напряжения, повыше ние надежности, улучшение массогабаритных характеристик.На чертеже представлена схема стабилизирующего преобразователя напряжения. 15 Стабилизирующий преобразователь работает следуяцим образом.При подаче входного напряжения на устройство ППМ 8 возбуждает УИ 2, который преобразует отфильтрованное узлом 1 напряжение постоянного тока в переменное напряжение повышенной частоты квазипрямоугольной Формы с регулируемой паузой на нуле до требуемого уровня, Высокочастотный выпрямитель 4 выпрямляет, а Фильтр 5 усредняет и сглаживает это напряжение. 50 Стабилизирующий преобразовательнапряжения содержит входной выпрямитель 1, Аильтр, вход которого соеди"нен с входными выводами, а выход -с усилителем 2 мощности УИ). Выходной трансформатор 3 УИ 2 соединенс высокочастотным выпрямителем 4,который через Аильтр 5 связан с выходными выводами. Выход стабилизирующего преобразователя соединен черезделитель 6 напряжения и ограничительный резистор 7 с входом широтно-импульсного модулятора (ИИИ) 8, выходкоторого подключен к управляющемувходу УИ 2, Ниротно-импульсный модулятор 8 может быть выполнен на операционном усилителе, один из входов которого соединен с входом широтно-импульсного модулятора, а другой входс источником 9 опорного напряжения 35и генератором 10 пилообразного напрякения. Выход высокочастотного выпрямителя 4 через диод 11 соединенс входом низкочастотного ВС-фильтра12, выход которого подключен к входу фШИИ 8 через ЕС-цепь 13 и ограничительный резистор 14. Параллельно низкочастотному ЕС-Фильтру включен разрядный резистор 15,45 Выходное напряжение устанавливается плавно в соответствии с законом нарастания опорного напряжения источника 9 беэ перерегулирования и перегрузки элементов стабилизирующего преобразователя, так как в цепи обратной связи отсутствуют потенцнальнье барьеры и элементы задержки сигнала управления,С увеличением тока нагрузки увеличивается переменная составляющая выпрямленного входного напряжения, которая появляется и на выходе устройства, Компенсацию статической ошибки регулирования выходного напряжения при изменении входного напряжения и ее переменной составляющей обеспечивают элементы: диод 11; низкочастотный КС-фильтр 12; КС-цепь 13 и резисторы 14 и 15. Конденсатор низкочастотного ВС-фильтра 12 заряжается через диод 11.и резистор Фильтра 12 до амплитудного значения широтно-импульсного модулированного напряжения вторичной обмотки, соответствующего (через коэффициент передачи трансАорматора) уровню вьг прямленного входного напряжения с учетом его низкочастотной переменной составляющей. При этом возможные высокочастотные выбросы напряжения на вторичной обмотке гасятся низкочастотным НС-Аильтром 12, а их энергия рассеивается в разрядном резисторе 15. Для эффективного подавления основной низкочастотной составляющей входного напряжения 100 Гц постоянная времени заряда конденсатора низкочастотного цС-фильтра 12 выбирается близкой к постоянной времени заряда конденсаторов Аильтра входного выпрямителя 1, но не больше ее, а постоянные времени заряда конденсатора КС-цепи 13 и разряда конденсатора низкочастотного фильтра 12 выбираются с учетом эффективного подавления переменных составляющих частот, соответствующих основной составляющей входного напряжения и ее гармоник, а также частот, близких к резонансной частоте Фильтра 5, на которых сглаживающие свойства стабилизирующего преобразователя ослаблены. В этом случае достигаются требования быстродействия и компенсации статической ошибки регулирования, а также эффективное подавление переменных низкочастотных составляющихУстройство отличается также повы-. шенной устойчивостью к автоколебаниям вследствие невысокого коэффициента усиления и эффективного подавления низкочастотной переменной составляющей, что существенно увеличивает надежность его работы,Изобретение позволяет переложить функции сглаживающих фильтров на стабилизирующий преобразователь, чем достигается снижение массы и габаритов входного и выходного фильтров и устройства в целом. 30 Составитель В. НовиковРедактор Л. Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни Заказ 928 Тирах 474 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, %-35, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат фПатент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 163871 входного напряжения. Так как постоянная времени заряда конденсатора низкочастотного КС-фильтра 12 много больше полупериода частоты преобра 5 зования, то это существенно повышает помехоустойчивость устройства к импульсным помехам во входном напряжении и к помехам, возникающим в высокочастотном выпрямителе 4.10 Выбор коэффициента усиления разомкнутой системы регулирования порядка 10-15 обеспечивает достаточный запас устойчивости к паразитным автоколеба ниям замкнутой системы регулирования. 16,Формула изобретенияСтабилизирующий преобра зовательнапряжения, содержащий входной выпрямитель с фильтром, вход которого соединен с входными выводами, а выход -с усилителем мощности, выходной трансформатор которого через высокочастотный выпрямитель с фильтром подключен к выходным выводам и к делителювыходного напряжения, широтно-импульсный модулятор, выход которого подключен к управляющему входу усилителямощности, и КС-цепь, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения пульсаций выходного напряженияповышения надежности, улучшения массогабаритных характеристик, в неговведены диод, разрядный резистор, низкочастотный КС-фильтр, и два ограничительных резистора при этом входКС-фильтра через дйод подключен квыходу высокочастотного выпрямителя,а выход КС-фильтра через КС-цепьи ограничительный резистор подключенк входу широтно-импульсного модулятора, соединенному с выходом делителя напряжений, через второй ограничительный резисто., причем разрядный резистор подключен к входу низкочастотного КС-фильтра, а КС-цепьвыполнена в виде соединенных параллельно резистора и конденсатора.