SU1053090A1 - Импульсный стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Импульсный стабилизатор посто нного напр жени Download PDF

Info

Publication number
SU1053090A1
SU1053090A1 SU823498144A SU3498144A SU1053090A1 SU 1053090 A1 SU1053090 A1 SU 1053090A1 SU 823498144 A SU823498144 A SU 823498144A SU 3498144 A SU3498144 A SU 3498144A SU 1053090 A1 SU1053090 A1 SU 1053090A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
comparator
voltage
inverting input
Prior art date
Application number
SU823498144A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Васильевич Капитонов
Евгений Иванович Старченко
Павел Петрович Холопов
Original Assignee
Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU823498144A priority Critical patent/SU1053090A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1053090A1 publication Critical patent/SU1053090A1/ru

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий между вход(шм и выходи вы одами первый ключ с нйзкочастотньш интегрирушЕИМ выходным фильтром и соедиценный парсшлельно с ним второй ключ с высокочастотным интегрирующим выХОДНЁА4 фильтром И усилитёль обратной св зи, инвертирующим входом подключенш й к выходному выводу, неинвертируккаим входом - к источнику опорно- . го напр жени , а выходом - к винвертирующему входу компаратора-мо-. дул тора, инвертирующий вгсод которо .го соединен с выходом напр жени  Шлообразной формы генератора колеба., НИИ, о т л;и ч а ю щи и с   тйм, что г с цегаью повьвиени  КПД при скачкообразном увеличении тока нагрузки с сохранением высокрго качества выходного напр жени , в него введены дополнительный компаратор, неинверти рующим входом подключённый к выходу усилител  обратной св зи, а инвертирующим входом к дополнительно введенному источнику опорного напр жени , триггер,, включающий вход которого соединен с выходом дополнительного компаратора, функциональный логический элемент дл  вырабатывани  импульса при отсутствии сигнала с выхода компараторамодул тора на интервале времени, соответствующем периоду колебаний генератора, при этом выход функционального логического элемента соединен с выключающим  ходом тригге- . ра, первый вход - -с выходсж напр жени  пр моугольной формы генератора колебаний, а второй вход с выходом компаратора-модул тора к первыми вХодаьш введенных в устройство логических элементов ИЛИ и И, причем другие входы элементов ИЛИ и И, а также вход управлени  частотой генератора соединеюл с выхо дом Tp«rt«pa, выход элемента rant соединен с управл ющим входом первоIгоКлюча , а выход элемен1 а И - с управл юв1им входом второго ключа.

Description

Изобретение относитс  к электро .технике и может быть .использовано в блоках питани  радиоаппаратуры, ЭВМ, устройств автоматики и других объектов .
Известны импульсные стабилизаторы посто нного напр жени  Г}. .
Недостатком этих стабилизаторов вл етс  относительно низкий КПД при скачкообразном повышении тока нагрузки.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий между своим входом и выходом первый ключ с низкочастотным интегрирующим фильтром и соединенный параллельно с ним второй ключ с высокочастотным интегрирующим фильтром, а также усилитель обратной св зи, инвертирующий вход которого подключен к выходу устройства , неинвертирующий - к первому источнику опорного напр жени , а выход - к неинвертирующему входу компаратора-модул тора , который своим инвертирующим входом соединен .с выходом генератора напр жени  пило- . образной формы 2J . .
Известное устройство имеет относительно низкий КПД. Это обусловлено тем, что- дл  обеспечени  высокого качества выходного напр жени  как в статическом, так и в динамическом режимах, через высокочастотный ключ в нагрузку должна поступать значительна  часть мощности.При . невысоком КПД высокочастотного ключа это снижает общий КПД устройства, поскольку высокочастотный ключ рабо ,тает непрерывно. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД при скачкообразном увеличении тока нагрузки с сох занением высокого качества выходного напр жени . ..
Поставленна  цель достигаетс  тем, то в импульсный ста:билизатор посто нного , напр жени , содержащий ежду входным и выходным выводами ервый ключ с низкочастотнйм интегрирующим выходнь1М Фильтром и сое-, иненный параллельно с ним второй ключ с высокочастотным интегрирующим выходным фильтром и усилитель обратной св зи, инвертирующим входом подключенный к выходному выводу, неинвертирующим входом - к источнику опорного напр жени , а выходом - к неинвертйрующему входу компаратора-модул тора , инвертирующий вход которого соединен с выходом напр жени , пилообразной формы генератора колебаний , введены дополнительный компаратор , неинвертирующим входом подключенный к выходу усилител  обратной св зи, а инвертирующим входом к дополнительно введенному источнику опорного напр жени , триггер, включающий вход которого соединен с выходом дополнительного компаратора , функциональный логический элемент дл  вырабатывани  импульса при отсутствии сигнала с выхода компаратора-модул тора на интервале времени , соответствующем периоду коле баний генератора, при этом выход . функционального логического элемент соединен с выключающим входом триггера , первый вход - . с выходом напр жени  пр моугольной формы генератора колебаний, а второй вход- с выходом компаратора-модул тора и первыми входами введенных в устройство логических элементов ИЛИ и И, причем другие входы логических элементов ИЛИ и И, а также вход управлени  частотой генератора соединены с выходом,триггера, выход элемента ИЛИ соединен с управл ющим входомпервого ключам а выход элемента И с управл ющим входом второго ключа. -На фиг. 1 изображена функциональ на  схема импульсного стабилизатора посто нного напр жени J на фиг.2временна  диаграмма работы стабилизатора , (индексы при напр жени х соответствуют номерам узлов.
Устройство содержит первый ключ 1 с низкочастотным выходным фильтром, второй ключ 2 с высокочастотным выходным фильтром, усилитель 3 обратной св зи, инвертирующим входом 4 подключенный к выходному выводу стабилизатора, а неинвертирующим 5 к источнику 6 опорного .напр жени . Выход усилител  3 подсоединен к неинвертирующему входу 7 дополнительного компаратора 8, инвертирующий вход 9 которого подключен.к второму источнику 10 опорного напр жени . Выход компаратора 8 подключен к включающему S -входу 11 триггера 12. Отключающий R -вход 13 триггера 12 соединен с выходом 14 функционального логического элемента (ФЛЭ) 15, а выход триггера 12 соединен с входом управлени  (переключени ) частотой генератора 16 колебаний и первыми входами элемента 17 (логическое и) и элемента 18/(логическбе. ИЛИ|, вторые входы которых соединены с выходом 19 компаратора- одул тора 20 и входом 21 ФЛЭ 15.Вход 22 ФЛЭ 15 подключен к выходу 23 напр жени  пр моугольной формы генератора 16,выход 24 напр жени  пилообразной формы которого подключен к инвертирующему входу 25 koMnapaTopa-модул тора 20. Неинвертирующий вход 26 компаратора-модул тора 20 соединен с выходом 27 усилител  3. Выход логического элемента 17 соединен .с управл ющим входом ключа 2, а выход логического элемента 18 - с управл ющим входс м ключа 1. Конденсатор 28, .подключенный параллельно выходу ста билизатора,  вл етс  общим дл  низкочастотного и высокочастотного интегрирующих фильтров ключей 1 и 2 соответственно. Устройство работает следующим об tiasoM. При неизменной нагрузке на выход стабилизатора напр жение на выходе. триггера 12 соответствует потенциалу логического нул , поэтому широтно-модулированные импульсы с выхода компаратора-модул тора 19 на управл ющий вход ключа 2 не поступают он .находитс  в разомкнутом состо нии)и периодически замыкаетс  и размыкаетс  только ключ 1.. При этом генератор .16 вырабатывает низкочастотное пилообразное напр жение и напр жение на выходе стабилизатора за счет действи  обратной св зи через усилитель 3 и компаратор-модул тор 20 поддерживаетс  посто ннь1м и соответствующим величине на-, пр жени  первого источника 6 опорного напр жени . Этот эт.ап работыиллюстрируетс  временной диаграммой фиг.2; интервал времени О - tj). Работа импульсного стабилизатора на относительно низкой частоте (менее 50 кГц обеспечивает малые динамические потери,-цоэтому КПД стабилизатора достаточно высок (90-95%. Дл  обеспечени  низкого уровн  пульсаций выходного напр жен 11вц)1индуктив.ность низкочастотного интегрирующего фильтра должна быть значительной, что отрицательно сказываетс  на качестве переходного процесса при скачкообразном увеличении тока нагрузки. , .При скачкообразном увеличении то ка нагрузки ij, {фиг.2а) , в момент времени t ток в индуктивност низкочастотного фильтра не может из менитьс  достаточно быстро, поэтому на выходе стабилизатора по вл етс  провал выходного напр жени ли8| иг.2 1Сак только напр жение на выходе усилител  ошибки 3 в результате скачкообразного возрастани  тока на грузки превысит величи.ну напр жени  второго источника 10 опорного напр  жени , срабатывает компаратор 8 и переводит выход триггера 12 в состо ние с высоким логическим уровнем При этом ключ 1 перестает реагировать на импульсы, поступак дие с вьис да компаратора-модул тора 20, остава сь зс1Мкнутым, а ток в индуктив ности-ключа 1 начинает возрастать. Недостающа  мощность в нагрузку начинает поступать через ключ 2, инду тивность интегрирук цего фильтра крт рого может быть выбрана на пор док (и более) меньше индуктивности низ кочастотного интегрирующего фильтра в ключе 1. Поскольку врем  переходниго процесса пропорционально величине индуктивности интегрирующего фильтра, возрастание тока в индуктивности высокочастотного интегрирующего фильтра происходит значител но быстрее, чем в индуктивности низкочастотного, что существенно сокращает..-, врем  и амплитуду провала переходного процесса. Наличие широтно-модулированных импульсов на управл ющем входе ключа 2 приврд1|т к плавному нарастанию напр жени Оду пос .ле возникновени  провала, что практически исключает перерегулирование на выходе стабилизатора. . Наличие высокого логического уровн  на выходе триггера 12 переводит генератор 16 в режим работы с повышенной частотЪй,поэтому, несмотр  на малую величину индуктивности фильтра в ключе 2, пульсации на выходе стабилизатора возрастаиот незначительно , а процесс накоплени  энергии в индуктивности идет значительно быстрее. Поскольку ток в нагрузку поступает и через ключ 1, ток виндуктивности ключа 2 нарастает, а ток в индуктивности ключа 2 начинает уменьшатьс , (этот процессиллюстрируетс  временными диаграг-1мами Tj , Т- на фиг.2ж , з) интервал времени tj-i Наступает такой момент, когда вс  необходима  мощность в нагрузку начинает поступать через ключ 1. При этом на выходе компаратора-модул тора 20 исчезает последовательность широтно-модулированных импульсов , и на выходе ФЛЭ 15 по вл етс  импульс, перевод щий выход триггера 12 в состо ние с низким логическим уровнем, что запрещает прохождение импульсов с выхода компаратора-модул тора 20 на управл ющий вход ключа 2 (ключ 2 остаетс  разомкнутым ) , снижа.ет рабочую частоту генератора 16 и разрешает прохождение импульсов с выхода компаратора-модул тора 20 на вход управлени  ключа 1 т.е. стабилизатор выходит на стационарный режим с высоким КПД и низким уровнем пульсаций,.обусловленных соответствующим выбором параметров -низкочастотного интегрирующего фильтра. (На фиг.2 и пунктиром показан переходный процесс при отсутствии подавл ющего провала вькодного напр жени  высокочастотного параллельного канала, сплошной линией - при наличии параллельного высокочастотного канала). Таким образом, стабилизатор напр жени  обладает высокой динамической стабильностью и высокими техникоэкономическими показател ми за счет того, что дополнительный компаратор подключен к выходу усилител  ошиб ки, а высокочастотный параллельный
канал подавл ющий провалы выходного напр жени  и обладающий в сравнении с ниэкочастотным меньшим КПД (60-65% против 90-95%)включаетс  только на
врем  переходного процесса, а в статическом режиме практически не потребл ет энергии, что повышает суммарный КПД устройства.
%|
Фуг.
Ug
.
,%
и„
Utt
и.
tf
t I
д
ft
и
Л1
,
п

Claims (1)

  1. ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий между входным и выходным выводами первый ключ с низкочастотным интегрирующим выходным фильтром и соединенный параллельно с ним второй ключ с высокочастотным интегрирующим выходным фильтром и усилитель обратной . связи, инвертирующим входом подключенный к выходному выводу, неинвертирующим входом - к истрчнику опорно- . го напряжения, а выходом - кнеинвертирующему входу компаратора-модулятора, инвертирующий вход которого соединен с выходом напряжения вилообразной формы генератора колебаний, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД прискач- ••.-и- · * ' кообразном увеличении тока нагрузки с сохранением высокфго качества выходного напряжения, в него введены дополнительный компаратор, неинвертирующим входом подключённый к выходу усилителя обратной связи, а инвертирующим входом к дополнительно введенному источнику опорного напряжения, триггер,, включающий вход которого соединён с выходом дополнительного компаратора, функциональный логический элемент для вырабатывания импульса при отсутствии сигнала с выхода компараторамодулятора на интервале времени, соответствующем периоду колебаний генератора, при этом выход функционального логического элемента соединен с выключающим входом триггера, первый вход - с выходе»! напряжения прямоугольной формы генератора колебаний, а второй вход с выходом компаратора-модулятора и первыми входами введенных в устройство логических элементов ИЛИ и И, причем другие входы элементов ИЛИ и И, а также вход управления частотой генератора соединены с выходом триггера, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого 'Ключа, а выход элемента и - с управляющим входом второго ключа.
SU823498144A 1982-07-23 1982-07-23 Импульсный стабилизатор посто нного напр жени SU1053090A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823498144A SU1053090A1 (ru) 1982-07-23 1982-07-23 Импульсный стабилизатор посто нного напр жени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823498144A SU1053090A1 (ru) 1982-07-23 1982-07-23 Импульсный стабилизатор посто нного напр жени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1053090A1 true SU1053090A1 (ru) 1983-11-07

Family

ID=21031395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823498144A SU1053090A1 (ru) 1982-07-23 1982-07-23 Импульсный стабилизатор посто нного напр жени

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1053090A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 275361, кл. q 05 Р 1/56, 1980 . 2. Авторское сви;(втельство СССР 684527, кл. G 05 F 1/56, 1977.;„ *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6061258A (en) Monitoring of current in an inductive load, PWM driven through a bridge stage
US6100675A (en) Switching regulator capable of increasing regulator efficiency under light load
US9065348B2 (en) Isolated switching mode power supply and the method thereof
US5617306A (en) One cycle control of bipolar switching power amplifiers
CA1263142A (en) Buck boost switching regulator with duty cycle limiting
US5859771A (en) Half/full bridge converter
Poddar et al. Control of chaos in DC-DC converters
CN102969874B (zh) 功率转换器的具有深度间歇省电模式的控制电路
KR940004920A (ko) 전원공급 회로 및 상기 회로에 사용하기 위한 제어회로
US6737843B2 (en) PWM switching regulator and electronic apparatus
US4144751A (en) Square wave signal generator
US11108241B2 (en) Power conversion circuit, inversion circuit, photovoltaic power system and control method
US6326774B1 (en) Step-up DC voltage converter and method of operation
US20020071295A1 (en) Method of controlling DC/DC converter
KR102560435B1 (ko) 스위칭 레귤레이터
US20180183324A1 (en) Control circuits of switching power supply
KR970055156A (ko) 공진형 콘버터 제어 시스템
US4465966A (en) Controlled ferroresonant voltage regulator providing immunity from sustained oscillations
SU1053090A1 (ru) Импульсный стабилизатор посто нного напр жени
KR970024478A (ko) 전류 모드 제어를 구비한 동조 스위치 모드 전원 공급장치(tuned swit6ch-mode power supply with current mode control)
KR840006108A (ko) 아날로그형 신호-펄스형 신호변환장치
JPH05137320A (ja) 電圧発生回路
CN221553101U (zh) 电源转换器电路及其控制电路
SU1416957A1 (ru) Многофазный импульсный стабилизатор напр жени посто нного тока
CN111488024B (zh) 一种清洁设备及功率调整方法