Многофазный импульсный стабилизатор

О П И С А Н И Е (1)868726ИЗОБРЕТЕНИЯк ьетоескамю сеидютюльстаю СОюз СОветсикСоциалистическиеРеспублик(22)Заявлено 25.01.80 (2) 2875450/24-07 (5 )М. Кл.з 605 Г рисоединением заявки,% Ьеуваретеанный кемнте СССР ае денем нзееретеннй и открытий(5 З) УДК 621.316 .722.1(088.8 Дата опубликов исаня О,10,8 П. Полянии Ю. И. Конев С. Бук П. Скр ев, А ников ф. Кадацкий, В. П. Панчен(7) Заявит 54) МНОГОФАЗНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР м известного много аз Изобретение относится к электРо" технике и может быть использовано в полупроводниковых стабилизаторах импульсного действия, работающих при больших токах нагрузки.Известны многофазные импульсные стабилизаторы, з которых параллельно основному регулятору введен ряд аналогичных регуляторов, соединенных между собой по цепям управления через фазосдвигающие устройства 111 и 2 .1 ОНедостатком указанных многофазных стабилизаторов является необходимость многофазного задающего генератора для управления регулирования транзисто 1 рами.Наиболее близким к предлагаемому является многофазный импульсный стабилизатор, содержащий источник опорного напряжения, блок сравнения, усилитель постоянного тока, и и силовых ячеек, каждая из которых состоит из широтно-импульсного модулятора, первый вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а второй к выходному зажиму генератора пилообразного напряженияблокирующего диода и регулирующего элемента, силовая цепь которого включена между входным зажимом стабилизатора и дросселем силового фильтра, выходом соединенного с выходными зажимами стабилизатора, а управляющий вход соединен с выходом широтно-импульсного модулятора .31.Недостатко ф ного стабилизатора является сложность системы управления, обусловленная не обходимостью многофазного импульсного генератора, выходы которого подключены ко входам широтно-импульсных модуляторов.Цель изобретения - упрощение схемы стабилизации.Указанная цель достигается тем, что.в многофазном импульсном стабилизаторе, содержащем источник опорно" го напряжения, блок. сравнения, уси868726 литель постоянного тока, и и силовых ячеек, каждая из которых состоит иэ широтно-импульсного модулятора, первый вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а второй к выходному зажиму, генератора пилообразного напряжения, блокирующего диода и регулирующего элемента, силовая цепь которого включена между входным зажимом стабилизатора и дрос селем силового фильтра, выходом соединенного с выходным зажимом стабилизатора, а управляющий вход соединен с выходом широтно-импульсного мо- . дулятора, (и) из указанных генера.торов пилообразного напряжения выполнены в виде последовательных ВС-цепей, крайние выводы которых подключены параллельно блокирующему диоду предьдуцей силовой ячейки, а общая20 точка соединения конденсатора и резистора указанных ЙС-цепей через развяэывающий конденсатор соединена с выходным зажимом соответствующего генератора пилообразного напряжения.25Йа фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого многофазного импульсного стабилизатора; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие его работу.Стабилизатор содержит источник 1 питания, один зажим которого соединен с соответствующим зажимом 2 нагрузки непосредственно, а другой - через и силовых ячеек (и - число параллельно работающих ячеек), из которых З изображены первая 3, вторая 4 и и-ая 5 силовые ячейки, блок 6 сравнения, подключенный к выводам для подключения нагрузки 2 и к источнику 7 опорного напряжения. Выход блока 6 срав нения через усилитель 8 постоянного тока подключен к первому входу широтно-импульсного модулятора 9 каждой силовой ячейки, второй вход. которого, начиная со второй силовой ячейки 4 ,45 по и-ую ячейку 5, подключен через развязывающий конденсатор 10 к точке соеди. нения резистора и конденсатора К С-цепи 11 предыдущей силовой ячейки ( широтно"импульсныймодулятор 9 второй сило вой ячейки 4 подключается к ВС.-цепи 11первой силовой ячейки 3, широтно-импульсный модулятор третьей силовойячейки подключается к ЙС-цепи 11 второй силовой ячейки 4 широтно-импульсный модулятор и в .ой силовой ячейки 5.подключается к ЙС-цепи )и- силовой ячейки). Второй вход широтно-им" 4 пульсного модулятора 9 первой силовойячейки 3 подключен к генератору 12 пилообразного напряжения, Каждая ЯС цепь 11 подключена параллельно блокирующему диоду 13. В каждой силовойячейке выход модулятора 9 подключенк управляющему входу регулирующего элемента 14, выход которого ооединен с дросселем.15 фильтра, На фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений: а - на входе широтно-импульсного модулятора 9 первой силовой ячейки 3 ( где р - симмет.ричное пилообразное напряжение; ж -несимметричное нарастающее напряжение), б - на блокирующем диоде 13первой силовой ячейки 3, в - на входе широтно-импульсного модулятора 9 второй силовой ячейки 4 и г - на блокирующем диоде 13 второй силовой ячейки 4.На временной диаграмме напряжения блокирующего диода 3 показан интервал времени И, на который регулирующий элемент 14 первой силовой ячейки опережает при включении ( выключении)регулирующий элемент 14 второй силовой ячейки.Многофазный импульсный стабилиэа - тор работает следующим. образом.В установившемся режиме с выхода генератора 12 пилообразного напряжения на один из входов широтно-импульсного модулятора 9 первой силовой ячейки 3 (фиг.2 а ) подается пилообразное напряжение (безразлично, сим" метричное или несимметричное нарастающее), на другой вход воздействует напряжение с выхода усилителя 8 постоянного тока, совпадающее с осью абсцисс (фиг. 2 о). При данных входных напряжениях широтно-импульсного модулятора 9 первой силовой ячейки 3 регулирующий элемент 14 работает в импульсном режиме, обеспечивая на блокирующем диоде 13 напряжение, соответствующее фнг. 2 б. При закрытом состоянии блокирующего диода 13 первой силовой ячейки 3 напряжение на конденсаторе КС-цепи 11 возрастает, а при открытом состоянии блокирующего диода ( закрытом состоянии регулирующего элемента 14) напряжение на упомянутом конденсаторе спадает.Пилообразное симметричное напряжение со средней точки ЙС-цепи 1 первой силовой ячейки 3 через развязывающий конденсатор 10 подается на вход широтно-импульсного модулято. 5 8687 ра 9 второй силовой ячейки 4 ( фиг.2 в). Так как на другой вход широтно-импуль. сного модулятора 9 второй силовой ячейки 4 подается то же напряжение с усилителя 8 постоянного тока,что и на широтно-импульсный модулятор 9 первой силовой ячейки 3 то регулирующий элемент 14 второй силовой ячейки 4 обеспечивает на блокирующем диоде 13 импульсное напряжение фиг, 2 г ) той 1 о же скважности, что и в первой силовой ячейке 3. Но регулирующий элемент 14 второй силовой ячейки 4 при этом открывается (закрывается) с задержкой времени, равной Ь 1 фиг.2 г). 15 Регулирующий элемент 14 третьей силовой ячейки по тем же причинам отстает на величину времени Ь 1 относительно работы ( замыкания, размыкания), регулирующего элемента 14 второй силовой ячейки и т,д.Таким образом, введение последовательно соединенных КС-цепей параллельно блокирующему диоду с первой по Исиловую ячейку обеспечивает сдвиг по фазе каидой поспедтиией (начиная с первой) силовой ячейки. Необходимо отметить, что сдвиг по фазе обеспечивается в многофазном импульсном стабилизаторе и при подключении ЙС-це в . пей 11 параллельно дросселю 15 силового фильтра.Предлагаемый импульсный стабилизатор по сравнению с известными обладает повышенной надежностью, так как исключается необходимость использования многофазного импульсного генератора, который предполагает применение в своем составе как активных, так и пассивных элементов, а также уменьшенной массой и объемом.40 26 Формула изобретенияМногофазный импульсный стабилизатор, содержащий источник опорного напряжения, блок сравнения, усилитель постоянного тока и 11 силовыхячеек, каждая из которых состоит изширотно-импульсного модулятора, первый вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, а второй - к выходному зажиму генераторапилообразного напряжения, блокирующего диода и регулирующего элемента, силовая цепь которого включенамежду входным зажимом стабилизатораи дросселем силового фильтра, выходом соединенного с выходным зажимомстабилизатора, а управляющий вход 1 соч.единен е выходом широтно-импульсногомодулятора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения схемыстабилизатора, И -1 из указанных генераторов пилообразного напряжения выполнены в виде последовательных ЙС-цепей, крайние выводы которых подключены параллельно блокирующему диодупредыдущей силовой ячейки, а общаяточка соединения конденсатора и резистора указанных ВС-цепей через развязывающий конденсатор соединена с вщходным зажимом соответствующего гене.ратора пилообразного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 32462, кл. 6 05 Г 1/56, 1968.2. Юрченко А.И., Головацкий В.А.,Брагин В.Н Темляков Л,С Карта"ев П,И. н Колосова Г.И. Иногофазныйимпульсный стабилизатор постоянногонапряжения. - В кн, "Электронная техника в автоматике", Под ред. Ю.И.Ко,нева. И., "Советское радио", 1978,вып. 10.3, Йуваев Ю,Н. и Виленкин А,Г.Иногоазные импульсные стабилизаторы. - В кн. "Электронная техника вавтоматике". Под ред. Ю.И. Конева.И., "Советское радио", 1977, вып,9.868726е Ъ вский Составитель В, Циш Демчи Иитровка Техред М.Рейвес Корректор М Тираж 943 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, 3-35 Рарнская наб. д. 45 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4