Способ стабилизации выходного напряжения импульсного стабилизатора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИЮ (1 И И)4 С 05 Р 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Рл 7.ЕНИЯ в. ,е.в(56) Авторское свидетельство СССРВ 928328, кл. С 05 Р 1/56, 1980.Злектронная техника в автоматике.Радио и связь 1985, вып. 16, с. 15,рис.5. кения длительности импульсов управления в функции инверсных приращений тока дросселя 1.СП-фильтра и выходного напряжения относительно опорных сигналов. Причем опорный сигнал тока дросселя формируют равным току нагрузки. Вычисляют непрерывный и дискретный на интервале между моментами включения регулирующего элемента интегралы сигнала рассогласованияпо току. Управляющее напряжение формируют путем суммирования указанных интегралов и последующего умножения на коэффициент К .П 1.опт 1 и К (1 К )1 ЕТуд 00 = Т - - скорость изменениядС(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГОНАПРЯЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано при построении стабилизаторов напряжения с высоким быстродействием. Целью изобретения является повышение помехозащищенности. Стабилизацию выходного напряжения пони"жающего типа осуществляют путем измепилообразного опорног ШИМ;в .индуктивность Ьсо - фильтра, К - с фициент заполнения; Е ряжение", Т - период п е - время. 1 ил. апряжени дросселя атический коэф. - входное напеобразования, с ЮйОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при построении импульсных стабилизаторов напряжения (ИСН) для автономных систем электропитания.Цель изобретения - повьппение помехозащищенности импульсного стабилизатора напряжения.На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ.Предлагаемый способ предполагает организацию двух контуров обратной связи - по току и по напряжению, Контур обратной связи по току образуется при вычитании из тока нагруз" ки тока дросселя ЬС 0-Фильтра. Полученный сигнал рассогласования интег" рируют непрерывно и дискретно, от нулевых начальных условий на интервале между моментами включения регулирующего элемента. Интегрирование производят с одинаковыми коэффициентами 1/Т, где Т - период преобразования ИСН.Полученные интегралы суммируют, умножают на коэффициент К -., получают сигнал управления по току, причемП Ьопт1-К (1-К ) 1 Е Т3 3Жгде Б = Т - В- - скорость изменейения опорного пилообразного напряжения широтноимпульсного модулятора;К - статический коэффициент заполнения (коэффициентзаполнения приноминальном напряжении питанияЕ);- индуктивностьдросселя ЬСЭ-филь.тра;Т - период преобразования;- время.Контур обратной связи по току обеспечивает высокие быстродействие и запас устойчивости ИСН. Контур обратной связи по напряжению образуется при вычитании иэ опорного напряжения выходного иапряжения ИСН. Полученный сигнал рассогласования по напряжению интегрируют с коэффициентом 1/Т, умножают на коэффициентКбо,- и получают сигнал управленияпо напряжению. Контур обратной связипо напряжению обеспечивает астатизмИСН.Полученные сигналы управления потоку и напряжению суммируют и подают 10 на вход ШИМ, который Формирует последовательность импульсов, управляющих работой регулирующего элемента,Стабилизатор, реализующий предложенный способ, содержит силовой 15 ключ 1, дроссель 2 1.СП-Фильтра,включенные последовательно междувходом 3 и выходом 4 стабилизатора.Конденсатор 5 ЬСП-фильтра, датчик6 тока включены последовательно меж ду выходом 4 и общем приводом 7 стабилизатора. Диод 8 включен между общей точкой силового ключа 1 и дросселя 2 и общим проводом 7. Суммирующий усилитель 9 подключен первым и 25 вторым инвертирующими входами соответственно к информационному выходудатчика 6 тока и выходу 4, неинвертирующим входом - к выходу источника.10 опорного напряжения, а выходом - 30 к входу интегратора 11. Интегратор12 с ключом сброса инвертирующим входом подключен к информационному выходу датчика 6 тока, а выходом - к первому инвертирующему входу суммирующего усилителя 13, последний вторыминвертирующим входом подключен к выходу интегратора 11, а выходом - квходу ШИМ 14. ШИМ включает в себягенератор 15, выход которого подклю чен к К-входу КБ-триггера 16 и синхронизирующему входу генератора 17пилообразного напряжения (ГПН). Компаратор 18 подключен инвертирующими неинвертирующнм входами соответст венно к входу ШИМ 14 и выходу ГПН 17,а выходом - к Б-входу КЯ-триггера 16.Выход последнего соединен с выходомШИМ 14. Выход ШИМ 14 подключен к управляющему входу силового ключа 1 ик входу формирователя 19 импульсов.Выход последнего подсоединен к управляющему входу ключа сброса интегратора 12.Работа устройства происходит всоответствии со следующим алгоритмом.Датчик 6 тока измеряет ток конденсатора Р 1 С-фильтра, Сигнал датчика 6тока Б поступает на инверсный входинтегратора 12 и через второй инвер 137606940 где С - емкость конденсатора ЬСРфильтра.В реальных ИСН величина Т/С составляет 0,05-0,005. Исключить влияние контура обратной связи по напряжению на процесс стабилизации выходного напряжения можно также путем измерения коэффициента передачи суммирующего усилителя 9 по второму инвертирующему входу. тирующий вход суммирующего усилителя 9 с единичным коэффициентом передачи - на вход интегратора 11. Оба интегратора 11 и 12 имеют коэффициент передачи 1/Т, где Т - период преобразования.На вход интегратора 11 поступает сигнал с выхода суммирующего усилителя 9 и сигнал рассогласования по напряжению.Сигналы с выходов интеграторов 11 и 12 поступают на инвертирующие входы суммирующего усилителя 13, суммируются, умножаются на коэффи циент К-,-и поступают на вход ШИИ 14, Генератор 15 ШИК 14 сбрасывает в "0" К 8-триггер 16 в начале каждого периода преобразования и синхронизирует ГПН 17. Сигнал с выхода компаратора 18 устанавливает в 1 КБ-триггер11 И20 16 в момент равенства пилообразного напряжения на выходе ГПН 17 и входного сигнала ШИН 14. Сигнал с выхода ШИМ 14 переключает силовой ключ 1 25 и передним фронтом запускает Формирователь 19 импульсов. Короткие импульсы с выхода Формирователя 19 импульсов поступают на управляющий вход ключа сброса интегратора 121 сбрасывая интегратор 12 в "0"Контур обратной связи по напряжению практически не оказывает влияния на процесс стабилизации выходного напряжения в динамическом режимеУ поскольку сигнал рассогласования по напряжению -С связан с сигналомМрассогласования по току - 1 выра- жениемУстройство, реализующее способ,обладает астатизмом и повышеннойпомехоустойчивостью,формула изобретения где 11 = Т - -ацЙС скорость изменения опорного пилообразного напряжения широтно-импульсного модулятора; статический коэфАициент заполнения (коэффициент заполнения при номинальном напряжении питания Е);индуктивность дрос. селя 1 Ц.С-Фильтра; период преобразования;время. К3 Способ стабилизации выходного напряжения импульсного стабилизатора9 содержащего выходной ЖС-фильтр, регулирующий элемент и широтно-импульсный модулятор с пилообразным опорным напряжением путем изменения длительности импульсов управления регулирующего элемента в функции управляющего напряжения, при котором измеряют ток конденсатора выходного 1 И.С-Фильтра и выходное напряжение, формируют сигнал ошибки, равный разности эталонного и выходного напряжений, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенностиВ определяют интеграл инверсного значения тока конденсатора ЖС-Фильтра на интервале между моментами включения регулирующего элемента и интеграл от суммы инверсного значения тока конденсатора 1 И,С-фильтра и сигнала ошибки, при этом. управляющее напряжение формируют как произведение суммы полученных интегралов на коэффициент К ., причемрптф1П 1.К = ---- Ь ------опт 1-К з (1-К)Е ТЗаказ 78 сное Проектная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г,уж 7 НИИПИ Госуда по делам 13035, МосквТирам 866 Подпиственного комитета СССРзобретений и открытий