Стабилизатор постоянного тока

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 07 1)4 С 05 Р 1/56 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ роа ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4126862/24-0722) 09.07,8646) 15,01,88, Бюл. 9 271) Николаевский кораблестроительый институт им, адм, С.О.Макарова72) В.М,Рябенький, Б.Н,Пекер и В,М,Кофман(53) 621,316.7221 (0888) (56) Авторское свидетельство. СССР В 913353, кл. С 05 Р 1/56, 1981,Авторское свидетельство СССР 1 ф 980245, кл. Н 02 М 7/121981(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к элект технике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изрбретения - повышение эффективности подавления низкочастотных гармоник тока нагрузки. В стабилизаторе имеются внутренний контур обратной связи по напряжению, включающий в себя делитель 10 напряжения, инерционный регулятор. 3 напряжения, логарифмирующий усилитель 11 и частотный селектор 12, н внешний контур обратнойсвязи по току, состоящий из датчика9 тока и регулятора 2 тока, Вентильный преобразователь 5 совместно с регулятором 3 напряжения и пассивнымфильтром 6 образуют низкочастотноезвено, частотная характеристика которого определяется внутренним контуром обратной связи, Последний по отношению к регулятору 2 тока включенпараллельно с усилителем 13, В связис этим эквивалентная полоса их пропускания занимает полосу частот отнуля до 40-60 кГц, что дает возможность сместить частотную характеристику регулятора 2 тока в область высокихчастот и обеспечить на частоте подавляемой гармоники дополнительный контурный коэффициент усиления, т.е,более эффективное подавление, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания систем управления электрофизической аппаратуры.Целью изобретения является повышение эффективности подавления низкочастотных гармоник тока нагрузки,На Фиг,1 изображена функциональная схема стабилизатора постоянноготока; на фиг.2 . логарифмическиеамплитудно-частотные характеристики(фиг,1) тока, регулятор 2 тока, инерционный (апериодический ) регулятор 3напряжения, блок 4 импульсно-фазового1управления, вентильный преобразователь 5, пассивный Фильтр 6, сумматор 7. Позицией 8 на схеме обозначена нагрузка, В состав устройствавходят также датчик 9 тока, делитель10 напряжения, логарифмический усилитель 11, частотный селектор, низкочастотный усилитель 13 (мощности).Позициями 14, 15 и 16,17 на схемеобозначены входные и выходные выводыустройства, предназначенные для подключения соответственно первичногоисточника питания и нагрузки. Опорный вход регулятора 2 тока соединенс выходом задатчика 1 тока, асигнальный вход - с выходом датчика 9 тока, включенного междушиной нулевого потенциала и выводом16, Питающий вход вентильного преобразователя 5 подключен к выводам14 и 15, управляющий вход - к выходублока 4 импульсно-фазового управления, а один из выходных выводов сое-,динен с шиной нулевого потенциала.Выходная цепь частотного селектора12 подключена к первому входу блока 4 импульсно-фазового управления.Вход делителя 10 напряжения соединенс выходом вентильного преобразователя 5, Входы регулятора 3 напряжениясоединены с выходами регулятора 2тока и делителя 10 напряжения, а выход - с вторым входом блока 4 импульсно-фазового управления. Входлогарифмического усилителя 11 подключен к выходу делителя 10 напряжения, а выход - к входу частотногоселектора 12,Пассивный фильтр 6 включен междувыходом вентильного преобразователя 5 и одним из входов сумматора 7,.другой вход которого через усилитель13 подключен к выходу регулятора 2тока, а выходной потенциальный вывод соединен с выводом 17,Устройство работает по классическому компенсационному принципу, прикотором отклонение тока нагрузки отзаданного задатчиком 1 значения вос принимается датчиком 9 и отцабатывается воздействием сигнала регулятора 2 тока на блок 4 импульсно-фазового управления, который, в свою очередь, изменяет режим вентильногопреобразователя 5 до восстановленияисходного значения тока нагрузки.Гармоника выпрямленного напряжения с амплитудой 11 подается на входблока 4 импульсно-фазового управле ния через делитель 10 напряжения иодновременно через регулятор 3 напряжения и ветвь с частотным селектором12, Коэффициент ее подавления К(П)во внутреннем контуре обратной связипо напряжению определяется контурнымкоэффициентом усиления на частотеподавляемой гармоники и определяется Формулой где КМ,И,11 - комплексные коэффи"циенты передачи соответственно де-.лителя 10 напряжения, вентильного преобразователя 5 совместно с блоком 4 импульсно-фазового управления, регулятора 3 напряжения селективной 35 ветви с контролирующим усилителем 11 45 и частотным селектором 12,Коэффициент К (Ц,) определяетсяв основном добротностью частотногоселектора 12, увеличение которой не 50 приводит к потере устойчивости внутреннего контура, Однако наличие вцепях паразитных элементов и некото,рое влияние на результирующуюЛАЧХ внутреннего контура вблизи час тоты среза частотной характеристикиселективной ветви накладывают ограничения на предел увеличения добротности, поэтому реальный коэффициентподавления гармоники обычно не превыЗО К (11 ) :1+К ы ы + ыП П Ь( 1 О1 О 1 Я б:ь,1т Ф 1 ы:и1367007 Стабилизатор постоянного тока,содержащий регулятор тока, опорныйвход которого соединен с выходом задатчика тока, а сигнальный вход - свыходом датчика тока, включенногомежду шиной нулевого потенциала ипервым из выходных выводов устройства, предназначенных для подключениянагрузки, вентильный преобразователь,питающий вход которого подключен квходным выводам устройства, предназначенным для подключения первичного источника питания, управляющийвход - к выходу блока импульсно-Фазового управления, а один из выходных выводов соединен с шиной нулевого потенциала, частотный селектор,выходная цепь которого подключенак первому входу блока импульсно-фазового управления, делитель напряжения, вход которого соединен с выходом вентильноГо преобразователя,усилитель, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности подавления низкочастотных гармоник тока нагрузки, в него введеныинформационный регулятор напряжения,логарифмирующий усилитель, пассивныйФильтр и сумматор, причем входы регулятора напряжения соединены с выходами регулятора тока и делителя напжения, а выход - с вторым входом бло"ка импульсно-фазового управления,вход логарифмирующего усилителяподключен к выходу делителя напряжения, а выход - к входу частотногоселектора, пассивный фильтр включенмежду выходом вентильного преобразователя и одним из входов сумматора,другой вход которого через усилительподключен к выходу регулятора тока,а выходной поступательный вывод соединен с вторым выходным выводом устройства,Усилитель 13 является полосовым фильтром, частотная характеристика которого в области низких частот качинается с частот 10-20 Гц, а в области высоких частот достигает 40-60 кГц.В связи с тем, что по отношению к регулятору 2 тока внутренний контур с обратной связью по напряжению и частотной характеристикой Ь ,и усилитель 13 с частотной характеристикой Ь: включены параллельно, эквивалентная полоса пропускания их, определяемая эквивалентной ЛАЧХ Ь , 35 занимает полосу частот от нуля герц до 40-60 кГц, Это дает воэможность желаемую частотную характеристику Ь регулятора 2 тока сместить вобласть высоких частот, что, в свою 40 очередь, позволяет на частоте подавляемой гармоники обеспечить дополнительный контурный коэффициент усиления до 50-60 дБ и, следовательно, обеспечить эффективное ее дополни тельное подавление в несколько сотен раэ. Логарифмирующий усилитель 11 предназначен для обеспечения автоматического регулирования коэффициента усиления ветви с частотным селекто- БО ром 12 при различных уровнях подавляемой гармоники, При больших уровнях шает 15-20, Дальнейшей снижение гармоники обеспечивается внешним контуромс отрицательной обратной связью потоку, высокий коэффициент подавленияобеспечивается тем, что переменнаясоставляющая выходного сигнала регулятора 2 тока через усилитель 13 исумматор 7 подается на нагрузку 8Преобразователь 5 совместно с регулятором 3 напряжения и пассивным фильтром 6 представляют собой низкочастотное звено, частотная характеристика которого определяется частотнойхарактеристикой внутреннего контура 15с обратной связью по напряжению Ь(фиг.2). Последняя, в свою очередь,определяется суммой частотных характеристик Ь и Ь инерционного регу-.3 11,11лятора 3 напряжения и селективной 20ветви 11 и 12,подавляемой гармоники коэффициентусиления снижается, при малых - увеличивается, что обеспечивает линейную работу частотного селектора 12,Ф о р м у л а изобретения1367007 Редактор Е,Копча оставитель Л,Морозовехред Л. Олийнык рректор О. Кравцова аказ 6838/47 Тираж 866 ПодВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4 пиано оектная,4 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород