Устройство для питания нагрузки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 4(5 С 05 Р 1 ТЕНИЯ ОПИС К АВТОРС ИЕ ИЭ У СНИДЕТ У(21) 36 (22) 13 (46) 07 (72) Н, и В.В,А (53) 62 (56) 1, Яф 744512. А У 13054 тво СС980,о СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР По ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИй И ОТНРЫТ 2445/24-0701.8407,85, БюлВ 25(54)(57) УСРОЙСВО ДЛЯ ПИАНИЯ НАГРУЗКИ, содержащее нестабилизированный источник ограниченной мощности, выходом через последовательно включенные ключевой элемент иЭЬС-фильтр соединенный с выходнымиклеммами, и широтно-импульсный модулятор, входом через датчик напряжения подсоединенный к выходнымклеммам, а выходом подключенный к управляющему выводу ключевого элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов при большой кратности изменения тока нагрузки, в него введены однопопупериодный выпрямитель, дополнительный фильтр и преобразователь напряжения в частоту, выходная величина которого пропорциональна корню квадратному из входной, дроссель ЭЬС-фильтра снабжен дополнительной обмоткой, а широтно-импульсный модулятор - входом синхронизации, причем вход однополупериодного выпрямителя подключен к дополнительной обмотке дросселя выходно го фильтра, а его выход через указанные дополнительный фильтр и преобразователь напряжения в частоту С: соединен с входом синхронизации широтно-импульсного модулятора.116 б 083 фное интегрирование выходного напряжения Фильтра 1 ОПри достижении выходным напряжением интегратора 12 определенногопорогового значения релаксационный. генератор формирует импульс управления на широтно-импульсный модулятор7 и импульс обратной связи на интегратор 12, устанавливающий интегра тор в исходное положение, например,уменьшая скачком его выходное напряжение до нуля. Процессы повторяютсяи на выходе релаксационного генератора 13 Формируются импульсы. управления, период следования которыхзависит от й, т.е. от величины токанагрузки. Импульс управления формируется при равенстве выходного иапряжения интегратора пороговому значению М Ц приК 11 н(1 "и)Т 11 пор.Следовательно, частота Е следования импульсов управления, т.е. частота широтно-импульсного модулятора, 25 определяется выражениемю-к.ГГ-с, (3)где К= КПнюрБлагодаря такому закону изменения З 0 частоты, амплитуда пульсаций выходного напряжения сохраняется постоянной в широком диапазоне изменениятока нагрузки и имеет величину, равную амплитуде пульсаций при макси мальном токе нагрузки, т.е, наименьшую из всех возможных значений.Амплитуду пульсаций напряжения нанагрузке можно выразить формулойд 140 и 8 ЯС ф(4)где Ь, - амплитуда пульсаций токав обмотке дросселя выходного Фильтра 1С - емкость блока 5 конденса торов фильтра.При этом 0 ц Ь 1 = - (1-1 ) д Ь В ф(5) 34 выходного фильтра включена междублоком 3 и нагрузкой 2. Управляющийвывод ключевого элемента 3 соединенс выходом широтно-импульсного модулятора 7, подключенного к датчику 8напряжения на нагрузке 2, Устройсгвоснабжено однополупериодным вЬпрямителем 9, дополнительным фильтром10 и преобразователем 11 напряженияв частоту, выходная частота которогопропорциональна корню квадратномуиз входного. напряжения, что допускается, например, включением в егосостав охваченных. обратной связьюинтегратора 12 и релаксационного генератора 13. Однополупериодный выпрямитель 9 входом подключен кдополнительной обмотке 14 дросселя,:а выходом - к входу синхронизацииширотно-импульсного модулятора 7через дополнительный фильтр 10 ипреобразователь 11.Устройство работает следующим образом.При малой нагрузке, так как на.пряжение источника 1 максимально,силовой ключ 3 работает с минималь-ным коэффициентом заполнения С(длительность импульса минимальна).С увеличением тока нагрузки напряжение источника ограниченной яощнастиуменьшается, арастет. При этомнаводимое в дополнительной обмотке14 дросселя 4 напряжение выпрямля.-ется выпрямителем 9, фильтруется вдополнительном фильтре 10 и подво.дится к входу преобразователя 11. Выпрямитель 9 включен таким образом,что напряжение на его выходе существует лишь при разомкнутом состоянииключевых элементов блока 3. Тогдана входе преобразователя 11 существует напряжение 0 фильтра 10,связанное с напряжением 0 на на- .грузке выражением11, =К (1-)О (1)где К - коэффициент передачи дросселя по напряжению, определяемый соотношением витков силовой и дополнительной обмоток дросселя,где Ь - индуктивность дросселя силового фильтра, Из формул (4) и (5) получим:Преобразователь 11 квадратного корня из величины постоянного напряжения в частоту может быть реадизо ван, например, с помощью интегратора 12 и релаксационного генератора 13. Интегратор 12 обеспечивает дан Ю( н)8 ЬОЬС(6) Так как. величины 0, Ь и С постоянны, то постоянство при изменении дбн (т.е, при изменении потребляемое-кГ-Г,Пигде К 8 ь 111,С Составитель Ю.ОпадчийТехред А.Бабинец Корректор А.Обручар Редактор А, Козориз Заказ 4310/43 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж,.Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5го нагрузкой тока) можно достичьизменением частоты по закону: При сравнении формул (3) и (7)видно, что закон изменения частоты,1166083 6реализованный в предлагаемом устрой=стве, соответствует закону изменениячастоты, при котором достигаетсянеизменная амплитуда пульсаций выходного напряжения. Соответствующим. выбором параметров дополнительногофильтра, интегратора и релаксационного генератора можно достичь заданнойстабильности пульсаций, снизив рас 1 О четные массу и габариты фильтра.