SU1636957A1 - Импульсный регул тор посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при построении регул торов и стаби- лизаторов посто нного тока (напр жени ). Цель изобретени  - снижение уровн  электромагнитных помех и пуль саций выходного напр жени  регул тора и расширение его функциональных возможностей. В регул тор посто нного тока, содержащий транзисторный ключ 10, DLC-фильтр, образованный диодом 4, дросселем 5 и конденсатором 7, резистивный датчик тока 6, источник 11 опорного напр жени  и релейный элемент 14, введены выпр митель 12 и фильтр 13 среднего значени , а релейный элемент 14 имеет регулируемую ширину петли гистерезиса . Благодар  зависимости ширины петли гистерезиса релейного элемента 14 от тока регул тора рабоча  частота регул тора поддерживаетс  посто нной, благодар  чему снижаютс  пульсации выходного напр жени  и уровень генерируемых электромагнитных помех. 3 ил. $ (Л

Description

ФигЛ

Изобретение относитс  к электро- технике и может быть использовано при построении регул торов и стаби- лизаторов посто нного тока (напр - жени ).

Цель изобретени  - снижение уровн  электромагнитных помех и пульсаций выходного напр жени  регул тора и расширение его функцио- нальных возможностей.

На представлена блок-схема импульсного регул тора посто нного тока; на фиг.2 - регулировочные характеристики предлагаемого регул то- грЗ и прототипа - зависимость I &ых °т U6fl; на фиг.З - графики зависимости рабочей частоты f от выходного напр жени  U g. (кривые а относ тс  к прототипу, кривые б - к предлагаемо- му регул тору).

Регул тор () содержит конденсатор , подключенный к входным клеммам 2 и 3 диодом 4, дроссель 5, резистивный датчик 6 тока, конденса- тор 7, подключенный к выходным клеммам 8 и 9 регул тора, транзисторный ключ 10, источник 11 опорного напр жени , выпр митель 12, фильтр 13 среднего значени  и релейный эле-

мент 14 с регулируемой шириной петли гистерезиса

Регул тор работает следующим образом .

Входной конденсатор 1, ключ 10, DLC-фильтр, образованный диодом 4, дросселем 5 и конденсатором 7 с вход щим в него датчиком 6 тока, образуют силовую часть схемы регул тора, выходной ток которого I определ етс  выражением

- U-°-n ,

- „}

R

(О

.т

где Uftp - опорное напр жение;

R-iT- сопротивление датчика тока Рабоча  частота регул тора f определ етс  выражением

f )

t -пи вых л тт

ибх

(2)

IL и Ь Вы - соответственно входное и выходное напр жени  ; L - индуктивность дрос- 55

соп ;

йг - переменна  составл юща  тока дроссел  5

т AU

UI }

Ra,T

(3)

где UU - ширина петли гистерезиса релейного элемента 14 Дл  сохранени  посто нной рабочей частоты регул тора величину Д1 задают в соответствии с выражением

Д1 -ffljOLi-SaHU.n

и

вх

бЫХ,

(4)

При открытом состо нии транзисторного ключа 10 напр жение на первой выходной клемме 8 равно (U БЬ1Х - Uex), причем (UBb(X- Uex) (UBX - UBb(X), при закрытом состо нии ключа 10 напр жение равно Ugbix- Следует отметить , что (Ugb|X- UBx ) и U g напр жени  противоположные по знаку

Напр жение с выхода регул тора поступает на вход выпр мител  12, с выхода которого снимаетс  выпр мленное напр жение, пропорциональное (UBb)X - Ugy), соответствующее открытому состо нию ключа 10 Когда ключ закрыт, сигнал на выходе выпр мител  12 отсутствует

Посто нна  составл юща  Ц в выходном напр жении, снимаемом с выпр мител  12, определ етс  выражением

U,

(ивых- и&х) ё,

(5)

g

ТотК+Т3

Ujbij. U,

Т - врем  открытого состо ни 

ключа; Т- - врем  закрытого состо ни 

ключа

Посто нна  составл юща  UQ фильтруетс  в фильтре 13, и с выхода фильтра 13 снимаетс  управл ющее напр жение, пропорциональное

Л-X.. ув зависимости от

U a vDVl L

ОД

величины которого в релейном элементе 14 устанавливаетс  определенна  ширина петли гистерезиса UU, а в дросселе 5 устанавливаетс  определенное значение переменной состав-

Аи

л ющеи тока 1 -- и рабочей часка .т тоты регул тора f:

f ( и 1

U,

6Х

6b(xbIL

. и , Бд  тти auiv i -г

и

8ЫХ

AIL

У 1 УЈЁ12..,

U,

to . L

ex

RJ.T

(ивх-и8ых)ивых1 (6)

Величина --- const, поэтому рабоча  частота предлагаемого регул тора не зависит ни от выходного, ни от входного напр жений, а  вл етс  посто нной величиной (, кри- ва  б). Диапазон изменени  рабочей частоты предлагаемого регул тора определ етс  лишь инструментальной погрешностью реализации и  вл етс  знчительно более узким по сравнению с прототипом

При уменьшении ширины петли гистерезиса релейного элемента 14 уменьшаетс  и величина начального тока регул тора в его регулировочно характеристике (, крива  б), тем самым расшир ютс  его функциональные возможности

Пульсации выходного напр жени  релейных регул торов определ ютс  выражением

1 All

U

h

С 4 2f

где С - емкость выходного конденса-

тора

В прототипе они максимальны на кра х диапазона из-за снижени  рабог чей частоты регул тора (фиг.З, крива  а) В предлагаемом регул торе рабоча  частота на кра х диапазона не уменьшаетс , зато уменьшаетс  там же переменна  составл юща  тока дроссел  Д1 в соответствии с выражением (4), поэтому пульсации выходного напр жени  максимальны при выходном напр жении, равном половине входного, но они оказываютс  существенно меньшими, так как рабоча  час тота при этом значительно выше рабо

10

15

20

25

7)

30

35 40

чей частоты прототипа на кра х его диапазона при прочих равных услови х .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Импульсный регул тор посто нного тока, содержащий входной конденсатор, подключенный к входным выводам регул тора , транзисторный ключ, св зываю ший коллектор-эмиттерным переходом первый входной вывод с точкой соединени  катода обратного диода, первого .зывода датчика тока и первого вывода источника опорного напр жени , релейный элемент, выходом подключенный к управл ющему входу транзисторного ключа, первым входным выводом - к второму выводу источника опорного напр жени , а вторым входным выводом - к точке соединени  второго вывода датчика тока и первого вывода дроссел , второй вывод которого подключен к первому выходному выводу регул тора, выходной конденсатор, первым выводом подключенный к первому выходному выводу, а вторым - к аноду обратного диода и второму выходному выводу, о т л и ч ающий- с   тем, что, с целью снижени  уровн  электромагнитных помех и пульсаций выходного напр жени  и расширени  функциональных возможностей, в него введены выпр митель и фильтр среднего значени , а релейный элемент выполнен с возможностью регулировани  ширины петли гистерезиса, причем первый входной вывод выпр мител  подключен к катоду обратного диода, второй входной вывод - к точке соединени  выходного конденсатора и дроссел , выход выпр мител  св зан с входом фильтра среднего значени , выход которого подключен к управл ющему входу релейного элемента

   О

   фиг. 2

   U,

   on

   Ъ/Х

   х