Способ управления силовым ключом синхронизированного импульсного регулятора напряжения

,Я 0145004 А 1 4 Н 02 М 1/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 06/24-07(21) 41300 (22) 08, 10 (46) 0701 (72) В.П, (53) 621.3 (56) Автор Р 752284,Белов Г устойчивос ции импуль ратными св ЭТ А, 1984 (54) СПОСО СИНХРОНИЗИ ГУЛЯТОРА Н (57) Иэобр мам автома расширение сных регул бе закрыва синхроимпу Реута16.22(088.8)ское свидетельство СССР кл . С 05 Р 1/56, 1978, .А. и Кузьмин С.А, Условия ти и коэффициент стабилиза сного стабилизатора с обязями по току и напряжениювып. 15, с. 48.Б УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ КЛЮЧО РОВАННОГО ИМПУЛЬСНОГО РЕАПРЯЖЕНИЯетение относится к систетики. Цель изобретения области применения импуль яторов напряжения. В спосо ют силовой ключ 3 первым льсом, поступающим после момента превышения выходным напряжением заданного уровня, открывают егосинхронно с каждым иэ п синхроимпульсов, где и равно отношению частоты их следования к частоте генерации регулятора и выбирается равнымили более 10. Импульсный регуляторнапряжения содержит СП-фильтр и нагрузку, дифференциальный усилитель11 с датчиком обратной связи и источником опорного напряжения, генератор синхроимпульсов 14, одновибратор 13 с перезапуском. Входы запуска одновибратора 13 подключены кгенератору синхроимпульсов 14 и выходу дифференциального усилителя 11,а выход - к входу управления силового ключа 3, выход генератора синхроимпульсов 14 через синхронныйделитель частоты подключен к входусброса одновибратора. 2 ил.Изобретение относится к элетротехнике и может быть использованов качестве стабилизатора напряжения, регулятора температуры, например термохолодильника, или регулятора иного, управляемого напряжениемфизического параметра.Цель изобретения - расширение области применения импульсных регуляторов напряжения.На фиг, 1 приведена схема импульсного регулятора напряжения реализующего предлагаемый способ; на фиг,2диаграммы его работы.Импульсный регулятор напряжения(фиг. 1) содержит источник 1 питания,силовой элемент 2, состоящий из силового ключа 3, диода 4, дросселя5 и конденсатора 6, нагрузку 7, датчик 8 обратной связи, состоящий изделителя напряжения на резисторах9 и 10,дифференциальный усилитель11 или компаратор, источник 12 опорного напряжения, одновибратор 13 сперезапуском, генератор 14 синхроимпульсов,. образующий с шиной 15внешней синхронизации источник синхроимпульсов, синхронный делитель16 частоты, времязадающую Кй-цепь17, 18.На Фиг. 2 обозначены: У, - импульсы на выходе генератора 14 синхроимпульсов П- импульсы на выходеделителя 16 частоты; У, - напряжениев общей точке Кй-цепи 17, 18; 11 - напряжение на конденсаторе 61 Бц, -среднее значение заданного напряжения на выходе (конденсаторе 6) регулятора; Б- импульсы на выходеусилителя 11; Б,- импупьсы на выходе одновибратора 13; 0т напряжениена диоде 4.В регуляторе (фиг. 1) выход источника 1 питания соединен с силовымвходом силового ключа 3, к выходу 45которого подключены диод 4 и дроссель5. На выходе дросселя 5 установленконденсатор 6, который является силовым выходом элемента 2, к которомуподключены нагрузкаи датчик 8 обратной связи, состоящий из делителянапряжения на резисторах 9 и 10,общая точка которых соединена с инвертирующим входом диференциальнсгоусилителя 11, к второму входу котсрого подключен источник 12 опорногонапряжения, Выход усилителя 11 под -ключен к второму входу запуска й 2 одновибратора 13, к первому входу зев пуска С 1 которого подключен выходгенератора 14 синхроимпульсов, соединенного с шиной 15 внешней синхронизации, Вход сброса К одновибратора13 соединен с выходом синхронногоделителя 16 частоты, вход которогоподключен к выходу генератора 14синхроимпульсов, Дополнительно одновибратор 13 соединен с времязадающей Кй-цепью 17, 18. Инверсный выход .одновибратора 13 подключен квходу управления силовым ключом 3.Следует заметить, что одновибратор 13 запускается положительнымфронтом по входу й 1 при нуле на входе й 2 или отрицательным фронтом повходу С 2 при единице на входе й 1,а сбрасывается нулем по входу сброса К,Импульсный регулятор напряжения,реализующий способ,. работает следующим образом. фПоскольку в регуляторе (фиг. 1)выход датчика 8 обратной связи подключен к инвертирующему входу усилителя 11, а источник 12 опорногонапряжения подключен к неинвертирующему входу усилителя 11, то послевключения напряжения питания, когданапряжение на конденсаторе б равнонулю (фиг. 2, 06) напряжение на выходе усилителя 11 единичное (фиг. 2,У ), одновибратор 13 по входу С 2заблокирован от запуска синхроимпульсами и напряжение на его инверсномвыходе (фиг. 2, П, )., равно единицетак же, как и в общей точке КС-цепи17, 18 (фиг, 2, П ) . Поэтому выходное напряжение одновибратора 13 сразу же открывает силовой ключ 3, через который напряжение источника 1питания прикладывается к диоду 4(фиг. 2, Б) и дросселю 5. Сразу женачинается заряд конденсатора б.Поскольку одновибратор 13 находится в заблокированном для запускаисходном состоянии, то ни,синхроимпульсы (фиг, 2, Б ), с выхода ге лератора 14 синхроимпульсов, на выходнойимпульс синхронного, целителя 16частоты, приложенный к входу К сброса одновибратора 13 (фиг. 2, 0),не изменяет выходное состояние одновибратора 13 до тех пор, пока напряжение на конденсаторе б и нагрузке 7 (фиг. 2, Б) не достигнет заданного значения (фиг, 2, 0 ), В этотмомент напряжение на выходе усилителя 11 станет нулевым (фиг. 2, Б ,), 1450047и одновибратор 13 нулем на входе С 2будет подготовлен к запуску, которыйпроизойдет по первому же синхроимпульсу, поступившему на вход С 1,после которого напряжение на инвер 5сном выходе одновибратора 13 станетнулевым и закроет силовой ключ 3,в результате чего напряжение на диоде 4 упадет до отрицательного значения, равного 0,7 В. Напряжение нанагрузке 7 будет вначале расти, азатем начнет падать (фиг. 2, П). Вэто время синхроимпульсы с выходагенератора 14 синхроимпульсов будутперезапускать одновибратор 13 (фиг.2,Ю, ) до тех пор, пока на выходе дели"теля 16 частоты не появится отрицательный импульс (фиг. 2, Б), который своим передним фронтом черезвход сброса К сбросит одновибратор13 в исходное состояние; при которомна его выходе появитСя единичное напряжение, которое откроет силовойключ 3. Это произойдет независимоот выходного напряжения на конденсаторе 6, которое к этому временидолжно быть близко к заданному значению и будет продолжать уменьшаться (Фиг. 2, Б ). Поэтому перед открыванием силового ключа 3 или послеэтого в момент снижения выходногонапряжения регулятора ниже заданного уровня (фиг. 2, П, ) за счетуменьшения выходного напряжения дат-,чика 8 обратной связи ниже уровняопорного напряжения усилитель 11перейдет в единичное состояние(фиг, 2, Б,) и заблокирует одновибратор 13 от запуска. Далее весьпроцесс регулирования повторится сог 40ласно описанному,Из диаграмм на Фиг. 2 видно, чточастота переключения силового ключа3 в предлагаемом регуляторе равначастоте следования выходных импуль 45сов синхронного делителя 16 частоты,которые открывают силовой ключ 3,а запирание силового ключа 3 производится очередным синхроимпульсомпосле момента достижения выходнымнапряжением регулятора заданногоуровня, Чтобы точность стабилизации выходного напряжения бь 1 ча лучше 107частота следования синхроимпульсовдолжна быть не менее, чем в 10 развыше частоты переключения силовогоключа, т.е, коэффициент деления делителя 16 частоты должен быть больше 10.Поскольку делитель 16 частоты синхронный, то передний фронт его отрицательных выходных импульсов будетсовпадать с передним фронтом синхроимпульсов на выходе генератора14 синхроимпульсов, что обеспечиваетточность моментов синхронизации отпирания и запирания силового ключа 3.В "регуляторах, в которых засинхронизирован только момент включения силового ключа регулятора, помехи, возникающие при запирании силового ключа регулятора, будут проникать в приборы, подключенные к такому регулятору и искажать или делатьнеприемлемой их работу. По данномуспособу синхронизируются как моменты включения, так и моменты выключения силового ключа, поэтому помехи, возникающие в эти моменты, небудут влиять на подключенную к регулятору аппаратуру, поскольку онибудут возникать за пределами рабочейвременной зоны.Формула изобретенияСпособ управления силовым ключомсинхронизированного импульсного регулятора напряжения, состоящий в том,что ключ открывают синхронно с внешним синхроимпульсом, а закрывают припревышении выходным напряжением регулятора заданного уровня, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения области применения импульсного регулятора напряжения, вышеуказанное закрытие ключа осуществляют синхронно с первым внешнимсинхроимпульсом, поступившим после момента превышения заданногоуровня выходным напряжением регулятора,указанное открытие ключа осуществляют синхронно с каждым п синхроимпульсом, где и равно отношению частотыследования внешних синхроимпульсовк частоте переключения силового ключа регулятора,450047 Пекар едакт Заказ 6972/51 Тираж ббб ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ческое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Производственно-пол ставитель В. Бхред И,Дидык аков Корректор О. Кравцов