SU1053090A1 - Импульсный стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents
Импульсный стабилизатор посто нного напр жени Download PDFInfo
- 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
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)
- 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.
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) |
-
1982
- 1982-07-23 SU SU823498144A patent/SU1053090A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
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 |