393799

1. , , еветентно-техпичр, библиотеке МБд ОП И САН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯСоюз СоветскихСоциалистическихРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства32316,24-7) Заявлено 09.1.1971 ( с присоединением заявкиасударственныи комит Совета Министров ССС по делам изобретенийи открытий иоритет Опубликовано 10 ХШ,1973, Бюллетень33 ДК 621.316.722.1 (088.8) та опубликования описания 27,Х 11,197 вторыобретения В асильев А. С. Кудрин 1 О. К, Подкопаев Е. Солодов Заявитель ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕН 5 Предлагаемое устройство относится к преобразователям электрической энергии и может применяться для электропитания различных электронных и электротехнических устройств постоянным током.Известны преобразователи постоянного напряжения, содержащие входной фильтр, ключевой силовой блок, выходной фильтр 1.С, дроссель которого имеет основную и дополнительную обмотки, и включенный между силовым узлом и выходным фильтром блок управления.Недостаток таких преобразователей заключается в неустойчивости против возникновения автоколебаний при оптимальных параметрах фильтра, в том числе при включении в схему управления интегрирующего звена, обусловленной неполным устранением фазового сдвига, возникающего вследствие инерционности сглаживающего фильтра.Цель предлагаемого изобретения - устранить фазовый сдвиг, возникающий в сглаживающем фильтре, обеспечить устойчивую работу с включенным в схему управления интегрирующим звеном и некритичность к параметрам сглаживающего фильтра.Это достигается тем, что блок управления подключен ко входу сглаживающего фильтра через последовательно включенные разделительный конденсатор и дополнительную обмотку дросселя фильтра, при этом блок управления соединен с выходной клеммой преобразователя через резистор. Кроме, того, для устранения влияния входного фильтра последний через разделительный конденсатор подключен к выводу блока управления, соединенному через резистор с общей шиной преобразователя и нагрузки.10 На фиг, 1 представлена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 изображен вариант схемы преобразователя с включением ключевого силового блока в качестве источника вольто добавки.Преобразователь постоянного напряженияпо предлагаемой схеме состоит из ключевого блока 1, включенного на выходе сглаживающего фильтра 2 и блока управления ключевым 20 блоком 3, подключенным к выходу через резистор 4, а ко входу сглаживающего фильтра через последовательно соединенные конденсатор б и вспомогательную обмотку 6 дросселя сглаживающего фильтра.2 На входе устройства включен источник питания 7 и входной фильтр 8, на выходе - нагрузка 9.Входной фильтр (фиг. 2) зажимом 10 через конденсатор 11 подключен к выводу бло ка управления, связанному с общей шинойисточника питания и нагрузки через резистор 12.Ключевой блок 1 содержит управляемые от блока 3 силовые ключевые элементы, например транзисторы, используемые в качестве прерывателя тока нагрузки непосредственно или через силовой трансформатор и выпрямитель. Блок 1 может быть также выполнен в виде двух последовательно включенных по выходу генераторов, возбуждаемых от соответствующих напряжений прямоугольной формы с регулируемым относительно друг друга сдвигом фаз, включенных на общий выпрямитель, а также может иметь управляемые диоды,Блок управления 3 представляет собой устройство для широтно-импульсной модуляции, выполненное, например, на двух автогенераторах, сдвиг фаз между которыми регулируется в зависимости от уровня выходного напряжения с помощью магнитного усилителя, или путем управления с выхода частотой одного из генераторов, частота второго при этом стабильна.Таким образом, преобразователь постоянного напряжения имеет замкнутый контур регулирования, благодаря которому выходное напряжение поддерживается автоматически на заданном уровне.В предлагаемом устройстве могут возникнуть автоколебания, обусловленные дополнительным сдвигом фаз на сглаживающем фильтре 2. Частота этих колебаний в несколько (5 - :10) раз ниже, чем частота коммутации ключевого блока, поэтому вспомогательная обмотка б дросселя фильтра для тока возможных автоколебаний из-за дополнительного сдвига фаз на фильтре 2 представляет в несколько раз меньшее сопротивление, чем для тока с частотой пульсаций (с частотой коммутации ключевого блока). В результате обмотка б для напряжения пульсаций является заграждающей (компенсирующей), а для сигнала автоколебаний - пропускающей, и потенциал, по переменному току частоты автоколебаний зажима 1 О, являющегося входным зажимом сглаживающего фильтра 2, через упомянутую обмотку б и конденсатор 5 почти без искажений передается на вход блока управления 3, выделяясь на резисторе 4 (остаточные искажения, вносимые индуктивностью обмотки б сглаживающего дросселя, могут быть скомпенсированы подбором емкости конденсатора б), а напряжение пульсаций на входе блока управления находится на уровне пульсаций на выходе преобразователя,Вспомогательная обмотка б дросселя сглаживающего фильтра использована таким образом, что для пульсаций она является за зует ключевой блок 1 в качестве вольтодобавочного. В устройстве имеется дополнительно включенная связь схемы управления с входным фильтром через конденсатор, устраняющая влияние фазового сдвига, вноЗО симого входным фильтром, и тем самым повышающая запас устойчивости схемы. 35 Предмет изобретения 1. Преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной фильтр, ключевой блок, выходной фильтр 1.С, дроссель которого имеет основную и дополнительную обмотки и включенный между ключевым блоком и выходным фильтром блок управления, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью достижения устойчивой работы независимо от параметров сглаживающего фильтра, блок управления подключен ко входу сглаживающего фильтра через последовательно включенные разделительный конденсатор и дополнительную обмотку дросселя фильтра, при этом блок управления соединен с выходной клеммой преобразователя через резистор.2. Преобразователь по п. 1, отличаюш,ийся тем, что, с целью повышения запаса по устойчивости, входной фильтр через разделительный конденсатор подключен к выводу блока управления, соединенному через резистор с общей шиной преобразователя и нагрузки,40 45 50 55 60 градительной, а для сигнала автоколебаний - проводящей. Этому способствуют имеющиеся в дросселе частотные искажения,В результате исключен практически полностью сдвиг фаз, обусловленный инерционностью всех звеньев фильтра, в том числе и первого. Тем самым нарушается условие возникновения автоколебаний - баланс фаз, и схема в опасной зоне частот приобретает 10 устойчивость. При этом блок 3 следит запостоянным напряжением непосредственно на нагрузке, что позволяет получить высокую стабильность выходного напряжения.Предложенный преобразователь напряже ния устойчив и имеет высокую стабильностьпри любом числе звеньев сглаживающего фильтра и их инерционности, поэтому в нем может быть получен любой сколь угодно малый уровень пульсаций выходного напря жения.Преобразователь сохраняет устойчивость вработе и при включении в цепи обратной связи интегрирующего звена, поскольку сдвиг фаз, возникающий в интегральном звене при 25 полностью устраненном сдвиге фаз сглаживающего фильтра, оказывается недостаточным, чтобы обеспечить баланс фаз на частоте автоколебаний.На фиг, 2 схема преобразователя исполь393799 фиг. 1 фиг. Г Составитель Л. Стрелкин Техред 3. Тараненко Корректор Т. Добровольская Редактор В. Фельдман Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3450/19 Изд.905 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5