Стабилизатор напряжения постоянноготока

(п)794622 Союз Советских Социалистических Республик) Дата опубликов 2) Авторы изобретени И. Дуплин, С, И. Орлов и А, К. Тищенко 71) Заявител ОСТОЯН НОГ 54) СТАБИЛИЗАТОР НА 11 РЯЖЕНТОКА пред турная схемаа;на фиг,2,логика работы ров поНедоявляютсявышенньЦельи массозатора. з инвертора 1 ранляемото,вы. о ЛС-фильтр 3, араторов б, би и с присоединением заявки Изобретение относится к электротехнике, в частности к области силовой преобразовательной техники, и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоаппаратуры.Известны вольтореверсивные стабилизаторы напрякения постоянного тока. Один из известных стабилизаторов состоит из инвертора вольтодобавки, управляемого выпрямителя, сглаживающего фильтра и двух задающих генераторов 11.Наиболее близким к данному стабилизатору является стабилизатор, содержащий инвертор вольтодобавки, вход которого соединен с входными выводами, выходные обмотки через последовательно соединенные полностью управляемый выпрямитель и 1.С-фильтр - с выходными выводами, и узла сравнения, один вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой вход - к выходным выводам 12). Управление работой инвертора осуществляется фазосдвигающим устройством. татками таких стабилиза сравнительно низкий (КПД е массогабариты. изобретения - увеличение габаритных показателей стаПоставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий,инвертор вольтодобавки, вход котооого соедине с входными вьводамп, выходные обмотки через последовательно соединенные полностью управляемый выгрямитель и .СС-фильтр - с выходньми( выводами, н узел сравнения, один вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой вход - к выходным выводам, дополнительно введены два компаратора и два синхронизированных генератора разпополярного пилообразного напряжения, причем одни входы компараторов подключены к выходу узла сравнения, другие входы - к выходу соответствующего генератора, выход одного компаратора соединен с управляющим входом инвертора вольтодобавки, а выход другого компаратора подключен к управляющему входу выпрямителя. На фиг. 1 показана струложенного стабилизато 3, 4 графически поясняетсястабилизатора.Стабилизатор состоит и вольтодобавки,лолностью уп прямителя 2, сглаживающег узла сравнения 4, двух комп794622 35 40 45 5055 Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий инвертор вольтодобавки, вход которого соединен с входными выводами, выходные обмотки через последовательно соединенные полностью управляемый выпрямитель и 1,С-фильтр - с выходными выводами, и узел сравнения, один вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой вход - к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и массогабаритных показателей устройства, в него додолнительно введены два компаратора и два синхронизированных генератора разно- полярного пилообразного напряжения, при 60 двух генераторов 7, 8 пилообразного напряжения,Выходные полуобмотки трансформатора инвертора 1 соединены общим выводом с входным выводом стабилизатора, а крайними выводами с управляемым выпрямителем 2, подключенным через сглаживающий фильтр 8 к выходу стабилизатора. Узел сравненич 4 связан входами с выходом стабилизатора и источником опорного напряжения, а выходом подключен к одним входам компараторов 5 и б, другие входы которь:х соединены с выходами соответствующих генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения. Выходы компараторов 5 и б подключены соответственно к управляющим входам инвертора 1 и выпрямителя 2,Стабилизатор работает следующим образом.На входы компараторов 5 и 6 поступают разнополярные сигналы с двух генераторов 7, 8 пилообразного напряжения. На два других входа компараторов поступает сигнал рассогласования в = У- 0 с узла сравнения 4. При в = О широтно- модулированные сигналы с обоих компараторов отсутствуют, что обеспечивает полностью закрытое состояние транзисторов и диодов выпрямителя 2 (открытое состояние ключей выпрямителя может обеспечиваться источником Е). В этом режиме У= с 1,При е)О (режим вольтодобавки) компаратор 5 остается в прежнем состоянии, а с компаратора 6 на управляющий вход инвертора 1 поступают ШИМ импульсы, обеспечивая поочередное открытие транзисторов инвертора. Переменное напряжение добавки У,р (фиг. 2 а) выпрямляется выпрямителем 2, сглаживается фильтром 8 и в сумме с напрякением питания Уобразует выходное напряжение стабилизатора УнЧем больше в, тем больше коэффициент заполнения ШИМ импульсов 11, чем и достигается стабилизация У, Эпюры токов в управляемом выпрямителе (1 1) и напряжения на входе фильтра У ф показаны на фиг. 2 а.При я(О коэффициент заполнения отпирающих импульсов с компаратора 6 равен нулю, поэтому транзисторы инвертора постоянно закрыты. Регулирование напряжения вольтовычитания в этом режиме обеспечивается подачей компаратора 5 запирающих ШИМ импульсов на управляющий вход выпрямителя 2, Поочередное закрытие транзисторов выпрямителя приводит к протеканию тока нагрузки только по одной выходной полуобмотке трансформатора инвертора, в результате чего по соответствующим первичной полуобмотке и обратному диоду инвертора протекает ток рекуперации. Напряжение на фильтре Уф 0 15 20 25 30 при одном закрытом транзисторе выпрямителя становится равным где К, - коэффициент трансформации трансформатора.Коэффициент заполнения запирающих импульсов с выхода компаратора 5 прямо- пропорционален величине отрицательного отклонения е, за счет чего и достигается с 1 абильность У, при 11,)У(режим вольтовычитания),Б данном стабилизаторе при У =-У отсутствуют потери в инверторе и минимальны потери в выпрямителе, так как ток нагрузки протекает одновременно по обоим ключам выпрямителя (при этом транзисторы и диоды инвертора закрыты), Поэтому КПД стабилизатора при 1/, близких к У, существенно выше, чем КПД известного стабилизатора. При отклонениях У от У потери в стабилизаторе начинают возрастать (фиг, 3, кривая в), достигая на краях диапазона изменения Ууровня потерь мощности, характерном для известного стабилизатора (фиг. 3, кривая г), Наибольший КПД данного стабилизатора наблюдается для наиболее характерного и наиболее длительного режима его работы (при 0, близких к и).Второе преимущество состоит в уменьшении в два раза амплитуды переменной составляющей на входе фильтра, что достигается за счет исключения режима работыпри;котором в течение одного полу- периода наблюдается и вольтодобавка и вольтовычитание напряжения инвертора. На фиг. 4 показана зависимость необходимого значения параметра АС сглаживающего фильтра для обеспечения одинакового уровня пульсаций выходного напряжения для данного и известного стабилизаторов (кривые о, и соответственно). Формула изобретениячем одни входы компараторов подключены к выходу узла сравнения, другие входы - к выходу соответствующего генератора, выход одного компаратора соединен с управляющим входом инвертора вольтодобавки, а выход другого компаратора подключен к управляющему входу выпрямителя. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Абрамов А. С., Вигдорчик В. Г., Козлов И. С., Веденеев Г, М. Применениетранзисторных преобразователей в устройствах электропитания. Анализ различных5 схем и перспективы развития. - В кн, Повышение эффективности устройств преобразовательной техники, ч. 1. - Киев, Наукова думка, 1972, с. 439 - 461,2. Авторское свидетельство СССР0347751, кл. 6 О 5 Г 1/56, 1972,794622 1 иФиг. юСоставитель А. Колоколкин Редактор Т, Загребельная Техред А. Камышникова Корректор И. Осиновская Заказ 1761/129 Изд.131 Тираж 951 Подписное НПО сПоискэ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открывий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5Тип. Харьк, фил. пред. Патент