SU1534684A1

SU1534684A1 - Стабилизирующий преобразователь напр жени посто нного тока

Info

Publication number: SU1534684A1
Application number: SU884423256A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Ковалев; Владимир Васильевич Круглов; Людмила Васильевна Привалова; Владимир Сергеевич Горьков; Вадим Александрович Зубов
Original assignee: Смоленский филиал Московского энергетического института
Priority date: 1988-05-07
Filing date: 1988-05-07
Publication date: 1990-01-07

Abstract

Изобретение относитс к источникам вторичного электропитани и может быть использовано дл питани различной радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретени вл етс повышение качества стабилизации выходного напр жени . Устройство содержит включенные между входным выводом и первичной обмоткой трансформатора перекидной ключ и конденсатор, между вторичной обмоткой трансформатора и выходным выводом второй конденсатор и мостовой выпр митель, а также третий конденсатор и делитель напр жени , подключенные к выходному выводу, источник опорного напр жени и управл емый генератор, выход которого соединен с управл ющим входом ключа. Кроме того, имеютс второй перекидной ключ, соединенный с делителем напр жени и источником опорного напр жени , и усилитель переменного тока, включенный между вторым ключом и управл ющим входом управл емого генератора, выход которого соединен с управл ющим входом второго ключа. Управл емый генератор может быть выполнен в виде симметричного автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе с дополнительным резистором, включенным между общей точкой делител положительной обратной св зи и управл ющим входом генератора. В устройстве исключаютс составл ющие погрешности параллельного сумматора, делител напр жени и составл ющие, обусловленные наличием и дрейфом напр жени и тока смещени

Description

Изобретение относитс к источникам вторичного электропитани и может быть использовано дл питани различной радиоэлектронной аппарату ры.

Целью изобретени вл етс повышение качества стабилизации выходного напр жени .

На фиг.1 представлена функциональна схема преобразовател ; на фиг.2 функциональна схема делител напр жени ; на фиГоЗ - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства; на фиг.4 - принципиальна схема управл емого генератора; на фиг„5 временные диаграммы, по сн ющие работу генератора; на фиг.6 - временные диаграммы , по сн ющие работу делител напр жени 0

Стабилизирующий преобразователь напр жени посто нного тока (фиг„1) содержит управл емый генератор 1, выход которого соединен с управл ющим входом первого перекидного ключа 2, неподвижные контакты которого объединены соответственно с общей точкой схемы и выходным выводом устройства, а подвижный контакт через первый конденсатор 3 подключен к первому выводу первичной обмотки трансформатора 4, второй вывод которой объединен с общей точкой схемы, вторична обмотка трансформатора 4 через второй конденсатор 5 соединена с входными выводами мостового выпр мител 6, выходные выводы которого объединены соответственно с общей точкой схемы и выходным выводом устройства, который соединен с входом делител 7 напр жени , а через третий конденсатор 8 подключен к общей точке схемы, источник 9 опорного напр жени , второй перекидной ключ I0 и усилитель II переменного тока, причем неподвижные контакты ключа 10 объединены соответственно с выходным выводом делител 7 напр жени и источником 9 опорного напр жени , а подвижный контакт через усилитель 11 переменного тока подключен к управл ющему входу управл емого генератора 1, выход которого соединен с управл ющим входом второго перекидного ключа 10,Кроме того, в стабилизирующем преобразователе напр жени посто нного тока делитель 7 напр жени (фиг.2) содержит последовательно соединенные счетчик-формирователь 12 длительности , третий перекидной ключ 13 и сглаживающий фильтр 14, причем вход счетчика 12 объединен с выходом управл емого генератора 1, неподвижные контакты третьего ключа 13 подключены соответственно к общей точке схемы и выходному выводу устройст ва, подвижный контакт ключа 13 соединен с входом сглаживающего фильтра

5

0

5

0

5

0

5

0

5

14, а выход его соединен с выходным выводом делител 7.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.

Перекидной ключ 2 и разделительный конденсатор 3 представл ют собой мощный двухполупериодный модул тор (преобразователь посто нного напр жени в переменное пр моугольной формы),, Сигнал с выхода описанного модул тора поступает в первичную обмотку трансформатора 4 /фиго). Во вторичной обмотке его индуцируетс напр жение той же формы, которое через конденсатор 5 и выпр митель 6 поступает в нагрузкуо Часть выходного напр жени ,, снимаема с делител 7, поступает на один из неподвижных контактов второго перекидного ключа 10, а на другой его неподвижный контакт подаетс напр жение опорного источника 9. На выходе ключа 10 формирует - с сигнал, амплитуда (U) и фаза переменной составл ющей которого определ етс значением и знаком разности указанных напр жений, подаваемых на неподвижные контакты ключа 10 (фиг.З), Этот сигнал усиливаетс усилителем 11 переменного тока и поступает на вход управл емого генератора 1,

Второй конденсатор 5 выполн ет в предлагаемом преобразователе роль регулирующего элемента Напр жение, поступающее на вход мостового выпр мител 6, представл ет собой разность выходного напр жени вторичной обмотки трансформатора 4 и напр жени на конденсаторе 55 величина которого определ етс частотой выходного сигнала управл емого генератора .1„Входной сигнал последнего фо рмирз етс по фазе и амплитуде из разности двух напр жений : части выходного (с делител 7) и опорного источника 9

(фиг.З). Причем фазировка ключа 10 выбираетс так, что в системе осуществл етс отрицательна обратна св зь В этом случае изменение напр жени нагрузки ивык под действием каких-либо дестабилизирующих факторов

(например, изменение U ех или изменение Ки) приводит к такому изменению входного сигнала управл емого генератора 1, что напр жение на регулирующем конденсаторе 5, определ емое частотой сигнала, компенсирует изменение напр жени нагрузки.

Управл емый генератор 1 (фиг.4) работает следующим образом.

Если напр жение на выходе усилител переменного тока равно нулю (U4 0) , то генератор I представл ет собой обычный симметричный автоколебательный мультивибратор, частота следовани импульсов которого определ етс посто нной времени врем эа- дающей цепи R3 - С и напр жением делител положительной обратной св зи, образованного резистором R, (верхнее плечо) и К„ /I R. (нижнее

плечо). Временные диаграммы, по сн ю- 15 шие работу управл емого генератора (в случае U „ 0), приведены на , где - выходное напр жение генератора 1, Uc - напр жение на

U ,А-Чан,. . , где , .

и ивых uma -Чг 1МС чг Делитель, выполненный таким образом , вместе с перекидным ключом 10 обеспечивают последовательное срав- 2о нение выходного напр жени делител 7 и напр жени опорного источника 9. При большом петлевом коэффициенте усилени устройства разность () стремитс к нулю, что соответствует усилител 11 сигнал делител UAEA в- 25 работе последовательного сумматора

иЈ - конденсаторе С врем задающей цепи, а

«л IR..и 41 .

Аел R . +

U

R, + (R2 II R4) При наличии выходного напр жени

л етс выходным напр жением параллельного сумматора, образованного резисторами R,, R4, R(j. (R, R4 входы, R- - нагрузка). Поэтому измен етс по сравнению с рассмотренным 30 случаем, когда Uw 0, причем величина идед дл обоих полупериодов ока- зьшаетс одинаковой (фиг,56), поскольку одновременно со сменой пол рности U происходит изменение пол р- 35 ности и на входе R. сумматора Характер изменени Удед определ етс фазой выходного напр жени усилител 11 по отношению к напр жению При совпадении фаз Uf и напр жени уси- 40 лител 11 (U( ) йдел возрастает (фиг.Зб), частота сигнала управл емого генератора 1 уменьшаетс , а при Несовпадении фаз U( и U (фиг,5в) U ла генератора 1 возрастает.

дел уменьшаетс , а частота сигна- 45

на бесконечно большую нагрузку В этом случае изменение резистора фильтра 14 не вызывает по влени дополнительной составл ющей погрешности стабилизатора. Изменение же параметров резистивного делител , используемого в известном преобразователе , также как и элементов параллельного сумматора на входе усилител посто нного тока приводит к образованию дополнительной нестабильности выходного напр жени .

Таким образом, в предлагаемом устройстве исключаютс составл ющие погрешности параллельного сумматора и делител напр жени и составл ющие, обусловленные наличием и дрейфом напр жени и тока смещени усилител посто нного тока. Следовательно предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение качества стабилизации выходного напр жени .

Использование в предлагаемой структуре стабилизатора усилител переменного тока позвол ет исключить составл ющие погрешности преобразовани , обусловленные наличием и дрейфом напр жени и тока смещени усилител посто нного тока

В предлагаемом преобразователе делитель 7 напр жени выполнен в виде последовательно соединенных счетчика-формировател 12 длительности, третьего перекидного ключа 13 и филь

15346846

тра 14 (фиго2)о Така реализаци позвол ет получить выходное напр жение делител 7, как часть выходного на- 5 пр жени стабилизатора (Ubb,t). Например , при требуемом коэффициенте

делени (что соответствует

U

2Uftn )

ВЬ11Г счетчик-формирователь 12 представл ет собой обычный триггер со счетным входом. Работу дели- тел по сн ют приведенные временные диаграммы (фиг.6), где UA4. выходное напр жение делител - определ етс соотношением

U ,А-Чан,. . , где , .

и ивых uma -Чг 1МС чг Делитель, выполненный таким образом , вместе с перекидным ключом 10 обеспечивают последовательное срав- нение выходного напр жени делител 7 и напр жени опорного источника 9. При большом петлевом коэффициенте усилени устройства разность () стремитс к нулю, что соответствует работе последовательного сумматора

и ивых uma -Чг 1МС чг Делитель, выполненный таким образом , вместе с перекидным ключом 10 обеспечивают последовательное срав- о нение выходного напр жени делител 7 и напр жени опорного источника 9. При большом петлевом коэффициенте усилени устройства разность () стремитс к нулю, что соответствует 5 работе последовательного сумматора

0 5 0

5

o

5

Claims

1. Стабилизирующий преобразователь напр жени посто нного тока, содержащий источник опорного напр жени , управл емый генератор, выход которого соединен с управл ющим входом первого перекидного ключа, неподвижные контакты которого объединены соответственно с общей шиной и входным выводом устройства, а под

вижный контакт через первый конденсатор подключен к первому выводу первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой объединен с общей шиной, вторична обмотка трансформатора через второй конденсатор соединена с входными выводами мостового выпр мител , выходные выводы которо- rb объединены соответственно с общей шиной и с выходным выводом, ко- тррый соединен с входом делител на- пЬ жени , а через третий конденсатор подключен к общей шине, о т л и ч а- ю1 щ и и с тем, что, с целью повышени качества стабилизации выходного напр жени , в него введены второй перекидной ключ и усилитель переменного тока, причем неподвижные контакты второго ключа соединены соответственно с выходным выводом делител напр жени и источником опорного напр жени , а подвижный контакт через Усилитель переменного тока подключен к управл ющему входу управл емого ге- итератора, выход которого соединен с управл ющим входом второго перекидно- rb ключа.Л

О %

5

0

2.Преобразователь по п.1, о т - личающийс тем, что управл емый генератор выполнен в виде симметричного автоколебательного мультивибратора на операционном усилителе

с положительной обратной св зью, выполненной на резистивном делителе и резисторе, один из выводов которого подключен к общей точке резистивного делител положительной обратной св зи , а второй вывод - к управл ющему входу генератора.

3.Преобразователь по п.1, о т - личающийс тем, что делитель напр жени содержит последовательно включенные счетчик-формирователь длительности, третий перекидной ключ и сглаживающий фильтр, причем вход счетчика объединен с выходом управл емого генератора, неподвижные контакты третьего ключа соединены соответственно с общей шиной и выходным выводом , а подвижный контакт через сглаживающий фильтр подключен к выходному выводу делител .

фиг.1 Отб /7J

фиг. 2

Фиг.6