Цифровое устройство для управления стабилизированным конвертором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 497 А 9) (5 Н 02 М 3/33 ИЗОБРЕТЕ К АВТО ЕЛЬСТВУ МУ С(56) Авторское свидетельство СССР М 1372526, кл. Н 02 М 3/157, 1988,Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1628165, кл. Н 02 М 3/335, 1989, (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ КОНВЕРТОРОМ(57) Изобретение относится к устройствам управления преобразователями энергии постоянного тока на входе в энергию постоянного тока на выходе и может найти применение для электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности и качества выходного напряжения. Двоичный ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР счетчик 2 считает импульсы задающего генератора 1, и в момент сравнения его выходного кода с кодом реверсивного счетчика 15 логический компаратор 3 выдает импульс, формирующий задний фронт широтно-модулирующего импульса, передний фронт которого формируется в момент нулевого состояния счетчика 2, Состояние реверсивного счетчика 15 меняется в процессе стабилизации выходного напряжения конвертора. Усилится 1 ь 16 постоянного тока меняет частоту импуов управляемого генератора 18, что позволяет оптимизировать переходные процессы выходного напряжения. При подаче первичного питания на конвертор на тактовый вход реверсивного счетчика 15 поступают импульсы пониженной частоты с делителя 19 частоты, что обеспечивает оптимальный выход на режим конвертора. 1 ил.,г,0 Изобретеие относится к, стр)йотеамуправления преобрззова) елями энергиипостоянного тока на входе в энергию г(ос оянного тока на вы:оде и ио 5 кет быть использОвзно для эле)(трог)тания различнойрадиоэлектронной аппаратурь;.Цель изобретения - повышение нздежнОсти и качества Выходн ОГО нзГ)ряжения.Наертеже взобг а)к ена электрическаясхема ус ройс:ва,Устро Ггво содержит задающий (енерзтОр 1, в ЧхОД к О .ОрОГО через Двоичн ы Йсчетчи.( 2 -од;(5)а-.ен к первым Входам логической схе лы 3 сравнения кодов(логического компа атора). Выход логическс гоКОМПЗРЗТ.Оа ЧЕРЕЗ ГЗРВЫЙ ВХОД ПЕРВОГОЙ "з-три ггс а 4 и усилит 8 л ь 5 мощности предне)значен для г)Одкл)очения к Выг)рямителюб, фильтру " и выходным клеммам 8, Первыевходы первого и второго аналоговых комг араторов 9 и 10 предназначены дл 5( подклочения к выходу конвертора, вторые входыподключены к соответству)ощим крайнимвыводам делителя напряжения, собранногсна резист;.:рах 11-13 и подсоединенного квыходу ис; очника 14 опорного напряжения,Выходы компараторов 9 и 10 подключены куГ(рзвляющим Входам )евеэсивного счетчика 15, выходы кот кого соединены с вторыми Входа(цл логкч еского ком арзторзПервый вход усилиггеля 16 постоянного токасоединен ( ВЬО(однь(ми клеммами 8 ВОООЙвход с делителем напр 51 жения на р 8 зисгорзх 11 - 13., -,ыход через вь(прямитель 17 и(г)равляем.;:. генератор 18 импульсовсвходом (елителя 1 9 ча( (оты и в ( оым вхдом элемента И 20, перзь(Й вход которогоподключен к первому вы)гаду второго ГЯтриггера 21, второй вход ко Горсл.о соединенс ВьгхОДОМ компарзтсфз 13, а пеовыйсвыходом блока 22 установки исходного состояния. Выход делиеля 19 частоты подключен к второму входу перво 5 ологического элемента И 23, первый вход коТОРОГО ПОДСОВДИНВН К Е)ТОРОМУ ВЫХОДУ ТРИГ) еоа 21, 3 выходы элементов И подключенык входам логического элемента ИЛИ 24, выходом соединенного с тактовым входом реВногг) с(етчикз 15Устройство работает следующим обраПри подаче на конвертор первичногопитания блок 22 установки исходного состояния Выдает сигнзг(, которым счетчики 2 и15 обнуляются, т.е. На всех их выходах формируются сигналы логического нуля, а тригГео 21 усгзнзвливз 8 тся В состояние. Прикотором Он своими выходными сигналамиОТК;)ЫВЗВТ ПВРВЬ(Й ЛОГИЧВСКИЙ ЭЛВМЕНТ И:)3по п 8 рвому Входу и запирает вторОЙ лс Гический элемент И 20 по первому входу. Появление напряжения на выходе источника 14 опорногс напряжения приводит к появлению высокого потенциала на вторых входах компараторов 9 и 10, при этом на первых их входах в первый момент времени напряжение равно нулю. На выходе компаратооа 9 формируется низкий уровень сигнала, на выхоДе 5(омпзозторз 10 " Вьсокий уровень слГнала. Высокий уровень сигнала с выхода комп эраора 1 Г) поступает на Гх"д 5 сче ялкз 15., в этот момент времени счетчик .-.э- ООТЗЕТ В РЕЖИМ 8 СЛОЖЕНИЯ,4 з-за наличия болыцого по величине сигнала рассогласования между выходным напря)ке 5 ием конвертора и напряжением, снигма(змь)м с делителя напряжения на резисторах 11 - 13, на выходе усилителя 16 постоя н .( О Г О т оэ (1) о р м и р у е т с я высокиЙ и О модулю уровень напряжения, которое управляет частотой управляемого генератора 18 импульсов, В качестве упоавляемого генератора мсжет бьть использован симметричный мульти вибратор или мультивибратор с одним эмиттерным конденсатором, При высоком ВыхОднОм напряжении выпрямителя 17 частота импульсов генератора 18 максимальна, нс делитель 19 Часот делит 88 до необходимого значения, при коп)ром время Выхода на режим конвертора не превышает допустимого уровня г ри отсутствии нережимов и перерегулирования Вь(ходного напряжения,В момент установки счетчика 2 в нуле" вое состояние образующийся при этом фрон производит переброс йБ-триггера 4 в состОяни 8, при котором еГО выходной сиГнзл открывает усилитель 5 мощности, Переключение ВЯ-триггера 4 в исходное состояние происходит в момент сравнения кода, записанного в реверсивном счетчике 15, с кодом счетчика 2, Увеличение кола в счетчике 15 приводи к увеличению Времени сравнения кодов В схеме 3 совпадения кодов. за счет чего увели (ивается дллтельнось широтно- модулированного импульса на выходе ЙБ- тригера и, соответственно, увеличивается выходное напряжение конвертора,По мере возрастания выходного напряжения уменьшается напряжение на выходе усилителя 16 постоянного тока и увеличива 8 тся период следования импульсов Генератора 18, При номинальной величине выхсдного нагря)кения конвертора, т,е, при равенстве напряжений на входах усилител 5( 16 Г(остоя ИНОГО тока, еГО выходное напряжение равно нулю и асгота или период квантования (перисд следования импульсов генератора 17) выаирается из условия обеспечения устойчивой работы конвертора, т,е,1702497 Составитель В. ГордеевТехред М,Моргентал Корректоо С. Шевкун Редактор А, Огар Заказ 4550 Тираж Подписное ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Гроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101 в соответствии с общепринятыми рекомендациями в 10-20 раз выше частоты срезавыходного фильтра.По достижении выходным напряжением уровня, задаваемого делителем напряже ия на реэис,орах 11 - 13 на входе 5компаратора 10, последний переключается,его выходной сигнал принимает нулевоезначение и переключает триггер 21 в другоесостоя-и,;. при котором закрывается элемент И 23 и открывается элемент И 20 г о 10первым входам, Это приводит к тому, что впоследующем выходные им, ульсы уг равляемого генератора 18 непосредственно поступают на тактовый вход реверсивногосчетчика 15, 15Изменение внешних параметров конверторов, напри,";р входного напряженияили нагрузки, приводи": к изменению выходного напряжения конвертора.Если указанное изменение имеет плавный характер, то происходит включение икомпаратора 9, и компаратора 10., которыесвоими выходными сигналами разрешают исложение импульсов в счетчике 15, и вычитание, за счет чего изменяется длительность широтно-модулированнь х импульсови осуществляется стабилизация выходногонапряжения конвертора.При скачкообразном набросе входно"онапряжения или нагрузки состояние счетчика 15 изменяется с повышенной частотой,что позволяет быстро отрабатывать значительные возмущения внешних параметров конвертора, Величина провалов и всплесковвыходного напряжения значительно умечьшается, что положительно сказывается накачестве выходного напряжения,Предлагаемое устройство позволяетполучить высокую стабильность выходногонапряжения и в то же время обеспечить 40необходимую устойчивость,Формула изобретенияЦифровое устройство для управлениястабилизированным конвертором, содер 45 жащее задающий генератор, соединенный со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого подсоединены к первым входам схемы совпадения, выход схемы совпадения соединен с первым входом ВЯ- триггера, при этом выход ЙЗ-триггера предназначен для связи с управляющими входами стабилизированного конвертора, первые входы усилителя постоянного тока и первого и второо аналоговых компараторов предназначены для связи с выходом стабилизированного конвертора, вторые входы которых соединены с соо;аетствуюцими выходами делителя напряжения, который включен паоаллельно источнику опорного напряения, выходы первого и в:враго аналоговых компараторов соединены с соответствующими управляющими входами реверсивного счетчика, выходы которого соединены с вторыми входами схемы совпадения, причем последний выход двоиччого счетчика соединен с вторым входом ЯЗ-триггера, а выход усилителя постоянного тока через выпрямитель соединен с упоавляющим входом управляемого генератора импульсов, о т л и ч а;о щ е е с я тем, что, с целью повы 1 ,чия надежности и качества выходного ча ряжения, в устройство введены первый н второй элементы И, элемент ИЛИ, второй ЙЗ-триггер, делитель частоты и блок установки исходного состояния, первым выходом подключенный к установочным входам двоичного и реверсивного счетчиков, а вгорым выходом - к первому входу второго ЯЯ-триггера, второй вход которого подкл очен к выходу второго аналогового компаратора, а выходы - к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с тактовым входом реверсивного счетчика, выход управляемсго генератора импульсов подключен через делитель частоты к второму входу первого элемента И и непосредственно к второму входу второго элемента И,