Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока

(21) 42 (22) 10 (46) 23 (72) Б. (53) 62 (56) Ав Кф 47910Авто У 69203 088.8)етельство СССР М 3/335, 1973. ельство СССР М 3/335, 1977. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРКОБРАЗОВАТЕЛЬНАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электро технике, в частности к источникамвторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, Цель изобретения -повышение качества стабилизации приимпульсном характере нагрузки и впроцессе пуска. Силовой канал устройства содержит регулируемый двухтактный усилитель 11 мощности, выпрямитель 12 и сглаживающий ЕС-Фильтр 13.В канал управления входят усилитель 14 сигнала ошибки, узел 15 гальванической развязки с двухполярным амплитудно-импульсным модулятором 16 и равязывающим трансформатором 17, Форинрователь 1 тактовых импульсов с задающим генератором 2 и делителем 3частоты, двухполярный широтно-импульсный модулятор 4 с двухполярнымформирователем 5 пилообразного напряжения и преобразователем 6 напряжения во временной интервал, узел 7 селекции с селекторами 8-10. В процессе работы устройства на сигнальномвходе преобразователя 6 имеется двухполярное .развертывающее напряжение,а на его выходе каждые полпериодапроисходит изменение полярности сигнала. При скачкообразном изменениинагрузочного тока и в процессе пускапереходный процесс протекает быстро,поскольку в контуре обратной связинет инерционного Фильтра нижних частот, 2 з.п. Ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации импульсных источников питания, характеризующихся быстрыми сбросами и набросами нагрузочного тока.Целью изобретения является повышение качества стабилизации при импульсном характере нагрузки и в про цессе пуска.На Фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого стабилизирующего преобразователя напряжения постоянного тока; на фиг. 2,а-э приведены временные диаграммы сигналовУиллюстрирующие его работу.Устройство содержит Формирователь 1 тактовых импульсов с задающим гене ратором 2 и делителем 3 частоты 20 (триггером), двухполярный широтно- импульсный модулятор 4 с двухполярным формирователем 5 пилообразного напряжения и пребразователем 6 напряжения во временной интервал, узел 7 25 селекции с первым 8, вторым 9 и третьим 10 селекторами импульсов управления, регулируемый двухтактный усилитель 11 мощности, выпрямитель 12, сглаживающий ЬС-Фильтр 13, усилитель 30 14 сигнала ошибки, узел 15 гальванической развязки с амплитудно-импульсным (ключевым) модулятором 16 и развязывающим трансформатором 17. Питающий вход регулируемого двухтактного усилителя 11 мощности соединен с выводами для подключения первичного источника питания, а выход через последовательно включенные выпрямитель 12 и сглаживающий 1.С-фильтр 13 с выводами для подключения нагрузки. .Сигнальный вход усилителя 14 сигнала ошибки подключен к выходу сглаживающего 1.С-фильтра 13, опорный вход - к выходу источника опорного напряжения 45 Б (на схеме не показанного), а выход - к сигнальному входу узла 16 гальванической развязки (к сигнальному входу амплитудно-импульсного модулятора 16). Тактирующий вход широтно- импульсного модулятора 4 соединен с первым выходом формирователя 1 тактовых импульсов (с первым выходом делителя 3 частоты), подключенным к первому управляющему входу амплитудно-импульсного модулятора 16. Сиг 55 нальный вход первого селектора 8 узла 7 селекции подключен к выходу широтно-импульсного модулятора 4 (к выходу преобразователя 6 напряженияво временной интервал), а выход "к первому управляющему входу усипителя 11 мощности, Выход второго селектора 9 соединен с вторым управляющим входом усилителя 11 мощности,Сигнальный вход третьего селектора 10соединен с выходом широтно-импульсного модулятора 4 (с выходом преобразователя 6 напряжения во временнойинтервал), а выход - сигнальным входом второго селектора 9. Модулирующийвход широтно-импульсного модулятора4 (модулирующий вход преобразователя 6 напряжения во временной интервал) подключен к вторичной обмоткеразвязывающего трансформатора 17.Тактирующий вход первого селектора 8соединен с первым выходом Формирователя 1 тактовых импульсов (с первымвыходом делителя 3 частоты), а тактирующие входы .второго селектора 9,третьего селектора 10 и второй управ-.ляющий вход амплитудно-импульсногомодулятора 16 - с вторым выходомформирователя 1 тактовых импульсов(с вторым выходом делителя 3 частоты),В формирователе 1 тактовых импульсовзадающий генератор 2 и делитель 3частоты включены последовательно.В широтно-импульсном модуляторе 4сигнальный вход преобразователя 6 напряжения во временной интервал соединен с выходом формирователя 5 пилообразного напряженияВ узле 15 гальванической развязки амплитудно-импульсный модулятор 16 и развязывающий трансформатор 17 включены последовательно.Устройство работает следующим образом,Напряжение Б , являясь питающимнапряжением регулируемого двухтактного усилителя 11 мощности, преобразуется в нем в высокочастотное напряже-.ние П, (фиг. 2) с паузой на нуле.Далее это напряжение выпрямляется выпрямителем 12, сглаживается ЬС-фильтром 13 и поступают на усилитель 14сигнала ошибки, где сравнивается сопорным напряжением И . Сигнал рассогласования дискретизируется амплитудно-импульсным модулятором 16. Переменное прямоугольное напряжение Ц,(фиг. 2,в) с вторичной обмотки развяэывающего трансформатора 17 подводится к широтно-импульсному модулятору 4 и, в частности к модулирующему входу преобразователя 6 напряжения во временной интервал, где сравнивается с пилообразным напряжением Б с выхода Формирователя 5 пилообразного напряжения.В Формирователе 1 тактовых импульсов задающий генератор 2 выдает на делитель 3 частоты напряжения Б (фиг. 2,а) в виде последовательности импульсов с повышенной скважностью. С выходов делителя 3 частоты противофазные сигналы Уз (фиг.2,б), Б поступают на тактирующие входы селекторов 8-10 узла 7 селекции 15Преобразователь напряжения во временной интервал синхронизирован от делителя 3 частоты посредством формирователя 5 пилообразного напряжения. На сигнальном входе преобразова теля 6 имеется двухполярное развертывающее напряжение Б, а на выходе каждые полпериода происходит изменение полярности выходного напряжения Б (Фиг. 2,г), поскольку одновремен ны со смежной полярности напряжения У производится инвертирование сигна 3ла ошибки на выходе узла 15 гальвани- ческой развязки. В результате на выходах селекторов 8 и 9 образуются ,30напряжения О и У(Фиг. 2,д,ж), представляющие собой модулированные Ио длительности импульсные послеповательности, сдвинутые друг относительно друга на 180. Этими импульсами осуществляется управление усили-, телем 11 мощности с поддержанием выходного напряжения 0устройства на заданном уровне.40При скачкообразном изменении нагрузочного тока и в процессе пуска переходный процесс на выходе данного стабилизирующего преобразователя протекает значительно быстрее, чем в из вестных устройствах, так как в контуре обратной связи отсутствует Фильтр нижних частот. Это положительно сказывается на качестве стабилизации выходного напряжения Б ь 50 Следует также отметить, что исключение в предлагаемом устройстве демодулятора на выходе развязывающего трансформатора 17 предопределяет улучшение симметрии импульсов управления и снижение нелинейности конту. ра обратной связи. Формула изобретения 1. Стабилизирующий преобразователь напряжения постоянного тока, содержащий регулируемый двухтвктцый усилитель мошности, питающий вход которого соединен с выводами для подключе"ния первичного источника питания, а выход через последовательно включенные выпрямитель и сглаживающий ЬС-фильтр - с выводами для подключения нагрузки, усилитель сигнала ошибки, сигнальный вход которого подключен к выходу сглаживающего ЬС-фильтра, опорный вход - к выходу источника опорного напряжения, а выход - к сигнальному входу узла гальванической развязки, выполненного с использованием последовательно включенных двухполярного амплитудно-импульсного модулятора и развязывающего трансформатора, широтно-импульсный модулятор, тактирующий вход которого соединен с первым выходом Формирователя тактовых импульсов, подключенным к первому управляющему входу амплитудно-импульсного модулятора, узел селекции, включающий в себя первый селектор импульсов управления, сигнальный вход которого подключен к выходу широтно- импульсного модулятора, а выход - к первому управляющему входу усилителя мощности, и второй селектор импульсов управления, выход которого соединен с вторым управляющим вхопом усилителя мощности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества стабилизации при импульсном.характере нагрузки и в процессе пуска, широтно-импульсный модулятор выполпец двухполярным, а в узел селекции введен третий селектор импульсов управления, причем сигнальный вход третьего селектора соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, а выход - с сигнальным входом второго селектора, модулирующий вход широт - но-импульсного модулятора подключен к вторичной обмотке раввязыввющего трансформатора, тактирун 1 швй вход первого селектора соединен с первым выходом Формирователя тактовых импульсов, а тактирующие входы торого и третьего селекторов и второй управляющий вход амплитудно-импульсного модулятора - с вторым вывозом Формирователя тактовых импулв,; в.-35, Раушская наб., д. 4/5 ри ГКНТ ССС Государствен 113Производств но-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 5 1467702. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что формирователь тактовых импульсов выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора и делителя частоты,3, Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что широтно-импульсный модулятор включает в 10 себя двухполярный формирователь пилообразного напряжения, вход которогоявляется тактирующим входом широтноимпульсного модулятора, и преобразователь напряжения во временной интервал, сигнальный вход которого со"единен с выходом формирователя пилообразного напряжения, а модулирующийвход и выход являются соответственномодулирующим входом и выходом широтно-импульсного модулятора.