Стабилизатор среднего значения напряжения

(1% (И) За) 6 05 Р 1/5 РЬ ЕНИ АВТОРСКОМУ честго,выходСР жа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ИСАНИЕ И(71) Ленинградский институт точной механики и оптики(56) 1; Авторское свидетельство СССРВ 265255кл. Н 02 И 5/00, 1970.2. Авторское. свидетельство СССРВ 716128, кл. Н 02 Р 13/16,Н 02 И 1/08, 1978 (прототип).(54)(57) СТАВИЛИЗАТ ЧЕНИЯ ИАПРЯЗЕНИЯ, с рующий элемент, в входными и выходными вертор, первый и вто сравнения, один вход лючен к выходным в ОР ЕДНЕГО ЗНАодер щий регули-, ключенный междувыводами, инрой ключи, узелкоторого подыводам, другой соединен с источником опорного напряжения, а выход через первый ключ .подключен к входу интегратора, иширотно-им ульсный модулятор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности стабилизации, надежности работы и кава переходного процесса, в невведен логический элемент ИЛИшнротно-импульсного модулятора соединен с первым входом логического элемента ВЖ, управляющим входом первого ключа и входом инвертора, выходкоторого подключен к управляющемувходу второго ключа, включенногомежду выходньяи выводами и входоминтегратора, выход которого соединен с вторьи входом логического эле"мента ИЛИ, выходом подключенного куправляющему входу регулирующегоэлемента.10221Изобретение относится к области импульсного регулирования напряжения и может быть использовано для стабилизации выходного напряжения широтно-импульсных преобразователей5 инверторов и импульсных регуляторов со стабилизированным напряжением на выходе.Известны стабилизаторы среднего значения напряжения, 10Известен стабилизатор, содеожащий задающий генератор, силовой вентиль, интегрирующее устройство, нуль-индикатор, управляемый генератор и нагрузку Г 1 3.)5Недостатком известного стабилизатора среднего значения является низкая точность стабилизации выходного напряжения, обусловленная значительным диапазоном изменения напряжения4. на выходе интегратора, и невозможность реализации в реверсивных преобразователях с импульсной опто-электронной развязкой.Наиболее близким по технической25 сущности к изобретению является стаби. лизатор среднего значения напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный между входными и выход-, ными выводами, инвертор, первый и30 второй ключи, узел сравнения, один вход которого подключен к выходным выводам, другой соединен с источником опорного напряжения, а выход через первый ключ подключен к входу интегратора, и широтно-импульсныи35 модулятор23Недостатком такого стабилизатора являются низкие точность стабилизации, надежность и качество переходного процесса. Это связано с тем,40 в стабилизаторе реализуется имлульсно-фазовый способ управления, когда невысокая точность стабилизации обус-. ловлена большим диапазоном изменения,45 опорного напряжения - напряжения на входе интегратора. Способ не может быть реализован в реверсивных преобразователях из-за невозможности оптоэлектронной развязки, так как сигналы обратной связи передаются с переменной 50 амплитудой.Целью изобретения является повышение точности стабилизации среднего значения, надежности работы и качест 55 ва переходного процесса.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор среднего значения напряжения, содержащий ре 553гулирующий элемент, включенный между входными и выходными выводами, инвертор, первый и второй ключи, узел сравнения, один вход которого подключен к выходным выводам, другой соединен с источником опорного напряжения а выход через первый ключ подключен к входу интегратора, и широтно-импульсный модулятор, введен логический элемент ИЛИ, выход широтно-импульсного модулятора соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, управляющим входом первого ключа и входом инвертора, выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, включенного между выходными выводами и входом интегратора, выход которого соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ, выходом подключенного к управляющему входу регулирующего элемента.На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 - диаграмма напряжений, поясняющая его работу.Стабилизатор содержит широтно-импульсный модулятор ШИМ 1, . логический элемент 2 ИЛИ, регулирующий элемент 3, вывод 4 источника опорного напряжения Бо,сумматор 5, первый и второй аналоговые ключи 6 и 7, инвертор 8, интегратор 9, вывод 10 источника питания и вывод 11 выходного напряжения регулирующего элемента 3На фиг. 2 показаны следующие диаграммы: 12 . - напряжение на выходе ШИМ; 13 - напряжение на выходе регулирующего элемента 3; 14 - разностьопорного напряжения на выходе 4 и напряжения на выводе 11 элемента 3;15 - напряжение на выходе интегратора 9; 16 - напряжение на выходе элемента ИЛИ и на выводе 11 элемента 3.Вход ШИМ подключен к источникузадающего напряжения, а выход - к первому входу элемента или к управляющему входу первого ключа 6и через инвертор 8 - к управляющему входу второго ключа 7, включенногомежду выводом 11 элемента 3 и входом интегратора 9, выходкоторого соединен с вторым входом элементаИЛИ, Выход элемента ИЛИ подсоединен. к входу элемента 3, подключенному к выводу 10 источника питания. Выход элемента 3 подключен к одному входу сумматора 5, второй, вход которого подключен к выводу 410225 зисточника опорного напряжения Оо . Выход сумматора 5 подключен через управляемый ключ 6 к входу интегратора 9Стабилизатор работает следующим образом.Напряжение на выходе регулятора напряжения задается сигналом на входе ШИМ. При этомна выходе ШИМ формируются импульсы 12 с длительностью Фо - Ф , пропорциональной входному сигналу ОВ 1), и постоянным периодом следования Т. Выход-. ной импульс ШИИ через элемент ИЛИ поступает на вход элемента 3, на выводе 11 которого Формируется напряжение. Мгновенное значение этого напряжения сравнивается в сумматоре 5 с неизменным опорным на пряжением Оо на выводе 4, Полу. ченная на выходе сумматора 5 разность напряжений 14 поступает через ключ 6в течение интервала 1 -11 на вход интегратора 9. К моменту времени напряжение 15 на выходе интегратора 9 будет соответствовать отклонению действительного напряжения от заданного среднего значения напряжения. В момент времени 11 ключ 6 размыкается а ключ 7 замыкается, поступление сигнала с выхода сумматора 5 прекращается, и на вход интегратора начинает поступать с обратным знаком выходное напряжение 14 регулирующего элемента 3. С момента вре 35мени Ф начинается процесс обратногоинтегрирования, продолжающийся домомента времени 12 , когда напряжение 15 на выходе интегратора станет 53 4равным нулю. В этот момент времени Ф 2 прекращается поступление сигнала на второй вход элемента ИЛИ и заканчивается формирование напряжения 16 на выходе элемента 3. За время интегрирования на интервале 1-1 напряжение на выходе элемента 3 увеличивается на величину, равную недос" тающей части напряжения до заданной величины на интервале 1 в, .Таким образом, заданное среднее значение напряжения на выходе стабилизатора не зависит от колебаний напряжения источника питания и изменений величины нагрузки,В данном стабилизаторе реализуется такой способ стабилизации среднего значения напряжения, который позволяет осуществить широтно-импульсную обратную связь и безынерционную гальваническую развязку и за счет этого повысить помехозащищенность и надежность работы импульсного регулятора .напряжения, а также точность стабилизации среднего значения выходного напряжения за счет высокой точности измерения отклонения выходного напряжения от постоянной , . величины заданного напряжения и за счет малого динамического диапазона изменения входного напряжения интегратора. Это позволяет повысить в импульсных регуляторах напряжения качество переходного процесса за счет выноса обратной связи по напряжению из главного канала управления в местный автономный контур безынерционной обратной связи по напряжению.1022553 СОЯ Составитель А.КолоколкиРедактор Л.утехина Техред В,Далекорей. Корректор М. Ша одписное ород Патент", г Проектная, 4 Заказ 2497/6 Тираж 842 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Ракомитета СССРоткрытий кая наб., д. 4/5