Способ импульсной стабилизации постоянного напряжения последовательного стабилизатора

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликДополнительное и авт. свил-в Заявлено 02.04,75 (21) 2120198 51) М. Кл 2 б 05 Г 1/5 с присоединением заявкиГосударственный коцит 3) Приорит Совета Министров СССРло делам изобретений 53) УДК 621.316,722.1(088.8) ликовано 30.12.76, Бюллетень48 открытн ата опубликования описания 30.12.7 б) Заявитель ОБ ИМПУЛЬСНОЙ СТАБИЛИЗАЦИ СТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯДОВАТЕЛЬНОГО СТАБИЛИЗАТОРА 4) СПОС ОСЛЕ ба правле 1 выбранного с рактеристика пия.Целью изочества стаби 5 путем обеспенапряжения напряжению является улучшение кавыходного напряжения вариантцости выходного атора к его входному бретени лиза ции чения и стабпл Недостатком ималое быстродейсрезультате которвходного напряжтора наблюдаютсжения, величинаределяется конкр Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для управления импульсными стабилизаторами постоянного напряжения, работающими от сети постоянного тока с резко меняющимся напряжением.Известен способ управления 11, в основу которого положен принцип широтно-импульсного модулирующего устройства с вертикальным управлением. Следовательно, в системе фазосмещения используется принцип сравнения опорного пилообразного напряжения с управляющим напряжением и последующей фиксацией прохождения через нуль этого напряжения.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ импульсной стабилизации постоянного напряжения последовательного стабилизатора 2, заключающийся в сравнении сигнала пилообразной формы с сигналом постоянного тока и переключении силового ключа в момент равенства этих сигналов,вестного способа является твие системы управления, в го при резких изменениях ния на выходе стабилизавыбросы и провалы напрядлительность которых оптными динамическими хаЭто достигается тем, что по предлагаемому10 способу пилообразное напряжение формируют из входного напряжения стабилизатора с амплитудой, прямо пропорциональной этому входному напряжению, а величину сигнала постоянного тока устанавливают равной ам плитудному значению сигнала пилообразнойформы при минимальной величине входного напряжения, причем в процессе управления указанную величину сигнала постоянного тока поддерживают постоянной.20 Предлагаемый способ поясняется чертежами. На фиг. 1 показана блок-схема; на фиг.2 - временные диаграммы.Схема содержит источник 1 питания, силовой полупроводниковый ключ 2, 1.С-фильтр 25 3, нагрузку 4, нуль-орган 5, формировательб пилообразного сигнала, источник 7 эталонного сигнала постоянного тока, сумматор 8, измерительный орган 9 напряжения, усилитель 10 постоянного тока, предварительный 30 усилитель 11.ДНа фиг. 1 и 2 приняты также следу 1 ощие обозначения:Увх в входн напряжение стабилизатора; Увых - выходное напряжение стабилизатора;с 7, - пилообразное напряжение на выходе формирователя 6;40 - пилообразное напряжение при минимальной величине входного напряжения стабилизатора;Увт - напряжение на выходе источника 7;1 вл - время включенного состояния ключа 2;Т - период работы ключа 2;Уу - напряжение на выходе нуль-органа 5.Время включенного и выключенного состояний силового полупроводникового ключа 2 определяется нуль-органом 5. На входе нуль- органа 5 сравнивается сигнал пилообразной формы формирователя 6 с сигналом постоянного тока на выходе сумматора 8, который при отсутствии канала обратной связи (блоки 9 и 10) равен напряжению Гэт источника 7.В начале каждого периода работы силового ключа входное напряжение Ов подается на формирователь 6, который формирует пилообразное напряжение с амплитудой, прямо пропорциональной входному напряжению Увх стабилизатора. Поскольку в начальный момент напряжение Уэт. (фиг, 2) больше Ув, то на выходе нуль-органа 5 образуется сигнал, который через предварительный усилитель 11 включает силовой ключ 2. Последний остается во включенном состоянии до тех пор, пока напряжение пилообразного сигнала Ув на входе нуль-органа 5 не превысит напряжение Сэт. В момент 1 вк., нуль-орган переключается и через усилитель 11 выключает ключ 2, который остается выключенным до конца периода (фиг. 2). Далее процессы повторяются.Выходное напряжение стабилизатора, собранного по блок-схеме фиг. 1, можно записать следующим образом: вклгде 1 "тИз временной диаграммы фиг, 2 видно, что при напряжении, равном амплитудному значению пилообразного сигнала Упри минимальном напряжении на входе стабилизатора Увх и формировании пилообразного сигнала с амплитудой, пропорциональной входномувкл напряжению Увх. для соотношеният 35 40 45 50 55 60 Откуда следует, чтоэтУживых - 1 вх1 -Кт. е. выходное напряжение стабилизатора Увых не зависит от входного Увх.Для повышения точности стабилизации выходного напряжения при широком диапазоне изменения нагрузки и температуры окружающей среды в систему регулирования вводится корректирующий канал, состоящий из измерительного органа 9 напряжения и усилителя 10 постоянного тока, Сигнал рассогласования с выхода органа 9, усиленный в усили,теле 10, поступает на второй вход сумматора 8, корректируя сигнал постоянного тока на входе нуль-органа 5. Поскольку общий коэффициент стабилизации такой системы регулирования ХК=ККОС (где К - коэффициент стабилизации инвариантного канала; К коэффициент стабилизации канала обратной связи), то предлагаемый способ позволяет не только получить инвариантность выходного напряжения стабилизатора к его входному напряжению в переходных режимах, но и существенно повысить точность стабилизации, не нарушая устойчивость системы регулирования. Формула изобретенияСпособ импульсной стабилизации постоянного напряжения последовательного стабилизатора, заключающийся в сравнении сигналапилообразной формы с сигналом постоянноготока и переключении силового ключа в момент равенства этих сигналов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения качества стабилизации выходного напряжения путем обеспечения инвариантности выходногонапряжения стабилизатора к его входномунапряжению, пилообразное напряжение формируют из входного напряжения стабилизатора с амплитудой, прямо пропорциональнойэтому входному напряжению, а величину сигнала постоянного тока устанавливают равнойамплитудному значению сигнала пилообразиой формы при минимальной величине входного напряжения, причем в процессе управления указанную величину сигнала постоянноготока поддерживают постоянной,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Крайцберг М, И., Шикуть Э. В. Импульсные методы регулирования цепей постоянного тока с помощью тиристоров. М.,Энергия, 1969, с. 61 (аналог).2. Козин В. М Марченко Я, Е. Управляющие устройства тиристорных преобразователей для электропроводов постоянного тока,М., Энергия, 1971, с. 24 - 25 (прототип),541160 Фиг. Фаз 2 Составитель С. ГорбачеваТекред А. Камышникова Корреьор Л, Брахнина Редактор С. Заика Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2885/17 Изд.1894 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5