Многозвенный стабилизатор напряжения

Союз Сфветскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ оо 796822(22) Заявлено 280379 (21) 2742111/24-07с присоединением эаявки йо(51)М. Кл з 6 05 Г 1/56 ГосударственныИ коинтет СССР во делаи нзобретений я открытиИ%Ю,К, Конев, С.С, Букреев в А.ф. КадацккМосковский ордена Ленина авиационный институтим. Серго Орджоникидзе(54) МНОГОЗВЕННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в радиоэлектронной и приборостроительной .отраслях промышленности. Известен многозвенный стабилизатор напряжения, в котором параллельно включен ряд регулирующих транзисторов, каждый из которых имеет свой дроссель иобратный диод, коммутация транзисторов производится с некоторым сдвигом по фазе 11 .Недостатком этого многофазного стабилизатора напряжения является критичность к технологическому разбросу параметров элементов. и их температурным изменениям, что приводит к неравномерному распределению токов между параллельно работающими регулирующими транзисторами, к увеличению пульсаций выходного напряжения. Кроме того, здесь не обеспечена работоспособность многозвенного стабилизатора при подключении его фаз к нескольким источникам питания с различными уровнями напряжений, а также не обеспечена регулировка выходного напряжения параллельно включенных ячЕек без, дополнительных под строечных операций. Известен также многозвенный стабилизатор напряжения, содержащий одну ведущую и и ведомых силовых ячеек,параллельно подключенных к выходнымвыводам через резисторные датчики тока, каждая из которых содержит регулирующий элемент, включенный междувходом и выходом силовой ячейки,усилитель постоянного тока, выходная 10 цепь которого связана с управляющимвходом регулирующего элемента, а каждая из и ведомых силовых ячеек содержит усилитель ошибки тока и источник опорного напряжения 21.15 Недостатком данного стабилизатораявляется низкая надежность из-за боль.шого количества силовых ячеек, выходлюбой иэ которых приводит к нарушениюработоспособности многозвенного ста ,билизатора напряжения. Кроме того,Ошибка контУра регулирования тока. суммируется с ошибкой контура регулирования напряжения, что увеличиваетнестабикльность напряжения на нагруз ке, умейьшает точность выравнивания токапараллельно выходного напряжения бездополнительных подстроечных операций,Цель изобретения - повышение надежности и автономности контуров ре гулирования тока и напряженияЦель достигается тем, что один из входов усилителя ошибки тока каждой из и ведомой силовой ячейки подключен к точке соединения резисторного датчика тока и регулирующего элемен- . та этой же силовойячейки, другой вход усилителя ошибки тока подключен к точке соединения резисторного датчика тока и регулирующего элемента ведущей силовой ячейки, выход усилителя ошибки тока подключен через введенный потенциометр к минусовой клемме источника опорного напряжения, плюсовая клемма которого подключена к одному из выходных выводов стабилизатора, средний вывод потенциометра подключен к одному из входов усили теля постоянного тока, второй вход которого подключен к минусовой клемме источника опорного напряжения,На чертеже приведена схема многозвенного стабилизатора напряжения. 20Стабилизатор состоит из п источников 1 .питания, подключенных к входным выводам, нагрузки 2, многофазно-, го генератора 3, с п выходами 4, ведущей силовой ячейки 5, оведомых силовых ячеек б, Ведущая и ведомые силовые ячейки содержат усилитель 7 постоянного тока, широтно-импульсный модулятор 8, регулирующий элемент на транзисторе 9, Фильтр 10, резисторный датчик 11, резисторы 12 и 13, кроме того, ведущая силовая ячейка содержит делитель выходного напряжения, состоящий из резисторов 14 и 15 и потенциометра 16 регулировки выходного напряжения, каждая ведомая сило-З 5 вая ячейка содержит дополнительно усилитель 17 ошибки тока, резисторы 18-20, конденсатор 21, потенциометр 22 установки тока. Кроме того, стабилизатор содержит первый 23 и 40 второй 24 источники опорного напряжения, которые обеспечиваются стабилитронами 25 и 26 и резистором 27Источники 1 и нагрузка 2 имеют одну шину общую, другая шина источни ков 1 питания подключена к нагрузке через силовые ячейки 5 и 6, в каждой силовой ячейке выход усилителя 7 постоянного тока подключен к широтно- импульсному модулятору 8, на второй 50 вход которого подается сигнал синхронизации с многофазного задающего генератора 3, выходные сигналы 4 ко торого имеют сдвиг по фазе, Выход широтно-импульсного модулятора 8 сое динен с регулирующим транзистором, который через фильтр 10 и резисторный датчик 11 тока подключен к нагрузке. Один из выходов усилителя 7 постоянного тока ведущей силовой ячейки 5 подключен к минусовой клемме 60 второго источника 24 опорного напряжения через резистор 13, а другой вход через резистор 12 подключен к средней точке потенциометра регулировки выхбдного напряжения 16, 65 Многозвенный стабилизатор работаетследующим образом,В установившемся режиме многофазный генератор 3 подает с выходов 4 управляющие сдвинутые по фаэе напряжения на широтно-импульсные модуляторы 8 силовых ячеек 5 и 6, что позволяет производить коммутацию регулирующих транзисторов не одновременно, а с некоторым требуемым сдвигом по фазе. При изменении тока ведущейсиловой ячейки 5 по каким-либо причинам изменяется напряжение на резисторном датчике 11 тока, что приводит к появлению на выходах усилителей 17ошибки тока всех ведомых силовых ячеек б сигнала ошибки (разности токаведущего канала и тока каждого канала,начиная со второго по п-й), который после усиления подается через потенциометр 22 установки тока на вход усилителя 7 постоянного тока каждой ведомой силовой ячейки б. Выходной сигнал этого усилителя 7 вызывает изменение коэффициента заполнения импульсов широтно-импульсного модулятора 8 таким образом, чтобы ликвидировать отклонение тока в ведущейсиловой ячейке 5 от тока в ведомыхсиловых ячейках б. Например, при увеличении(уменьшении) тока в ведущейсиловой ячейке при постоянном выходном напряжении ток в ведомых силовыхячейках 6 также будет увеличиваться(уменьшаться). Таким образом, каждаяведомая силовая ячейка всегда стремится повторить величину тока, протекаемого в ведущей силовой ячейке 5. Потенциометром 22 установки тока ведомой силовой ячейки б можно устанавливать величину тока как равной току ведущей силовой ячейки 5, так и в любых требуемых пропорциях.При выравнивании токов в силовых ячейках б и 5 сигналы на входах усилителей 17 отклонения тока стремятсяк нулю, сводя к нулю и их воздействия на режим работы силовых ячеек. В случае изменения напряжения на нагрузке 2, появляется сигнал ошибки на входе усилителя 7 постоянного тока ведущей силовой ячейки 5Сигнал ошибки, усиленный усилителем 7, воздействует на широтно-импульсный модулятор 8, изменяя его коэффициент заполнения таким образом, чтобы ликвидировать изменение напряжения на нагрузке, при этом ведомые силовые ячейки 6 будут работать аналогично выше описанному.Подключение делителя напряжения, состоящего из резисторов 14 и 15 и потенциометра 16, непосредственно к клеммам нагрузки 2 обеспечивает получение на нагрузке напряжения с любой заданной точностью.Формула изобретенияМногоэвенный стабилизатор напряжения, содержащий одну ведущую и и796822 оставитель В. Соловьевехред Т. Маточка Корректор Н. Григор дактор Т. Веселова аказ 976 Тираж 949 ВНИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, ЖПодписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб, д. 4/"Патент филиал ул, Проектная,г. Ужг ведомых силовых ячеек, параллельноподключенных к выходным выводам через резисторные датчики тока, каждаяиз которых содержит регулирукщий элемент, включенный между входом и выходом сивковой ячейки, усилитель постоян-ного тока, выходная цепь которогосвязана с управляющим входом регулирующего элемента, а каждая из и ведомых силовых ячеек содержит усилитель ошибки тока и истОчник опорногонапряжения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности и автономности контуров регулирования тока и напряжения, один иэ входов усилителя ошибки тока каждой изо ведомых силовых ячеек подключен к 15точке соединения резисторного датчика тока и регулирующего элемента этойже силовой ячейки, другой вход усилителй ошибки тока подключен к точкеосоединения резисторного датчика токаи регулирующего элемента ведущей силовой ячейки, выход усилителя ошибкитока подключен через введенный потенциометр к минусовой клемме источникаопорного напряжения,плюсовая клеммакоторого подключена к одному из выходных выводов стабилизатора, средний вывод потенциометра подключен кодному из входов усилителя постоянного тока, второй вход которого подключен к минусовой клемме источникаопорного напряжения.Источники информации,принятыь во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 327462, кл. 6 05 Г 1/56, 1970,2, Авторское свидетельство СССРР 451987, кл. 0 05 Г 1/56, 1974.