SU1677699A1 - Pulse-type voltage transducer - Google Patents
Pulse-type voltage transducer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1677699A1 SU1677699A1 SU894728430A SU4728430A SU1677699A1 SU 1677699 A1 SU1677699 A1 SU 1677699A1 SU 894728430 A SU894728430 A SU 894728430A SU 4728430 A SU4728430 A SU 4728430A SU 1677699 A1 SU1677699 A1 SU 1677699A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- voltage
- power switch
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к источникам вторичного электропитани радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени - повышение динамической стабильности выходного напр жени при возмущени х входного напр жени . Импульсы, поступающие на управл ющий вход силового коммутатора 1, формируютс по принципу посто нства на периоде коммутации вольт- секундного интеграла напр жени , присутствующего на входе выходного фильтра. В установившемс режиме частота следовани управл ющих импульсов, формируемых на выходе элемента 2И 11, посто нна и определ етс частотой генератора 5 тактовых импульсов. При этом момент формировани управл ющего импульса задержан относительно импульсов генератора 5 на величину, обратно пропорциональную значению входного напр жени . Это достигаетс сравнением пилообразного напр жени генератора 8 с напр жением аналогового сумматора 12, обратно пропорционального входному напр жению, и формированием в момент их равенства на выходе второго порогового элемента 10 сигнала, включающего силовой коммутатор 1. При резком увеличении входного напр жени длительность импульса задержки увеличиваетс , что преп тствует изменению посто нной составл ющей тока дроссел 2 выходного фильтра, т.е. улучшает динамическую стабильность выходного напр жени . 2 ил.The invention relates to the secondary power supply sources of electronic equipment. The purpose of the invention is to increase the dynamic stability of the output voltage in case of input voltage disturbances. The pulses arriving at the control input of the power switch 1 are formed according to the principle of constancy on the switching period of the volt-second voltage integral present at the input of the output filter. In the established mode, the frequency of the control pulses generated at the output of element 2 and 11 is constant and is determined by the frequency of the generator 5 clock pulses. In this case, the moment of formation of the control pulse is delayed relative to the pulses of the generator 5 by an amount inversely proportional to the value of the input voltage. This is achieved by comparing the sawtooth voltage of the generator 8 with the voltage of the analog adder 12, inversely proportional to the input voltage, and forming at the moment they are equal at the output of the second threshold element 10 a signal that includes the power switch 1. With a sharp increase in the input voltage, the delay pulse duration increases which prevents the change in the constant component of the current of the choke 2 of the output filter, i.e. improves the dynamic stability of the output voltage. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к электротехнике , более конкретно к преобразовательной технике, и может быть использовано при построении стабилизированных импульсных преобразователей с посто нным и переменным выходным напр жением (конверторов и инверторов), управление которыми осуществл етс по принципу ши- ротно-импульсной модул ции. Такие преобразователи широко примен ютс дл питани различной электро- и радиоаппаратуры .The invention relates to electrical engineering, more specifically to converter technology, and can be used in the construction of stabilized switching converters with a constant and variable output voltage (converters and inverters), which are controlled according to the width-pulse modulation principle. Such converters are widely used to power various electrical and radio equipment.
Цель изобретени - повышение динамической стабильности выходного напр жени при возмущени х со стороны входного напр жени .The purpose of the invention is to increase the dynamic stability of the output voltage in case of disturbances from the input voltage side.
На фиг.1 дана функциональна схема импульсного преобразовател напр жени ; на фиг.2 приведены временные диаграммы, по сн ющие его работу.Fig. 1 shows a functional circuit of a pulse voltage converter; 2 shows timing diagrams for his work.
Импульсный преобразователь напр жени содержит последовательно включенные силовой коммутатор 1 и сглаживающий фильтр, включающий дроссель 2 и конденNThe pulse voltage converter contains a series-connected power switch 1 and a smoothing filter, including a choke 2 and a condenserN
х| Оч Оx | Oh oh
оabout
сатор 3, подключенный к выводам дл подсоединени нагрузки 4, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 5, аналоговый делитель 6, интегратор 7 с входом обнулени , генератор пилообразного напр жени (ГПН) 8, два пороговых элемента (ПЭ) 9 и 10, логический элемент 2И 11, аналоговый сумматор 12 и источник 13 управл ющего напр жени . В устройство входит также согласующий блок 14. Алгоритм работы каждого определ етс конкретным исполнением силового коммутатора 1.Sator 3 connected to terminals for connecting load 4, clock pulse generator (GTI) 5, analog divider 6, integrator 7 with zero input, sawtooth generator 8 (GPN) 8, two threshold elements (PE) 9 and 10, logic element 2, 11, analog adder 12 and control voltage source 13. The device also includes a matching unit 14. The operation of each is determined by the specific design of the power switch 1.
ГТИ формирует короткие импульсы 11Т с посто нным периодом Т (см. фиг,2а). Его выход подключен к установочному входу интегратора 7 и к синхронизирующему входу ГПН 8. Выход источника 13 управл ющего напр жени Uy подключен к одному из входов аналогового делител 6 и к одному из входов первого ПЭ 9. Второй вход аналогового делител 6 подключен к входному выводу (напр жение Un). К второму входу первого ПЭ 9 подключен выход интег ратора 7, вход которого подключен к выходу силового коммутатора 1. Выход аналогового делител 6 подключен к инверсному входу аналогового сумматора 12, к неинверсному входу которого подключен источник посто нного напр жени Е, величина которого пропорциональна периоду коммутации силового коммутатора 1. Выходы аналогового сумматора 12 и ГПН 8 подключены к входам второго ПЭ 10. Выходы первого 10 и второго 9 ПЭ подключены к входам элемента 2И 11, Выход элемента 2И подключен через согласующий блок 14 к управл ющему входу силового коммутатора 1.The GTI forms short pulses of 11T with a constant period T (see FIG. 2a). Its output is connected to the installation input of the integrator 7 and to the synchronization input of the FPG 8. The output of the source 13 of the control voltage Uy is connected to one of the inputs of the analog divider 6 and to one of the inputs of the first PE 9. The second input of the analog divider 6 is connected to the input output ( voltage Un). The output of the integrator 7 is connected to the second input of the first PE 9, the input of which is connected to the output of the power switch 1. The output of the analog divider 6 is connected to the inverted input of the analog adder 12, to the non-inverted input of which is connected a constant voltage source E, the value of which is proportional to the switching period power switch 1. The outputs of the analog adder 12 and GPN 8 are connected to the inputs of the second PE 10. The outputs of the first 10 and second 9 PEs are connected to the inputs of the element 2I 11, The output of the element 2I is connected through the matching unit 14 control input of the power switch 1.
Импульсный преобразователь напр жени работает следующим образом.The pulse voltage converter operates as follows.
В начале каждого такта ГТИ 5 устанавливает нулевое значение напр жени на выходе интегратора 7 (Un 0) и запускает ГПН 8 (см. фиг,2б, г).At the beginning of each cycle, the GTI 5 sets the voltage to zero at the output of the integrator 7 (Un 0) and starts GPN 8 (see Figs. 2b, d).
На выходе аналогового делител 6 в каждый момент времени действует напр жениеAt the output of the analog divider 6 at each time point, the voltage
и - и.and - and.
US Un 2 а на выходе аналогового сумматора 12 - напр жениеUS Un 2 and the output of the analog adder 12 is the voltage
..
Если Е j-, тоIf Е j-, then
(D(D
т у . т т п unt y t t p un
о ПГ ТЫ Wabout PG YOU W
2 Un2 Un
UnUn
На выходе ГПН 8 формируетс напр жениеAt the output of FCN 8 voltage is formed
ил k (3)silt k (3)
где t - врем , отсчитываемое от начала каждого такта;where t is the time counted from the beginning of each cycle;
k - посто нный коэффициент, k 1.k is a constant coefficient, k 1.
При U Uc на выходе второго ПЭ 10 сигнал Uio 0, при Uj UcUio 1. Моменту соответствует момент . Длительность интервала п (см. фиг.2в) определ етс из выражений (2) и (3):When U Uc at the output of the second PE 10 signal Uio 0, when Uj UcUio 1. The moment corresponds to the moment. The duration of the interval n (see Fig. 2b) is determined from expressions (2) and (3):
«-Ji -ftrM1- м"-Ji -ftrM1- m
Лоскольку в течение интервала ъ Uio Slips during the interval in Uio
0, то на выходе элемента 2И 11 Un О,0, then at the output of element 2И 11 Un О,
Этому значению Un соответствует такоеThis value Un corresponds to
состо ние ключей силового коммутатора,power switch keys state,
при котором Ui 0.at which Ui 0.
При Ui 0 на выходе интегратора UM 0 втечениет-i, при ии Uy сигнал на выходе первого ПЭ 9 Ug 1.When Ui 0 at the output of the integrator UM 0 is flowing through -i, with ui Uy, the signal at the output of the first PE is 9 Ug 1.
После по влени сигнала Uio 1 в мо- мент на выходе элемента 2 И 11 Un 1, силовой коммутатор 1 переключаетс в положение , соответствующее Ui Кт Un, где Кт- коэффициент передачи напр жени , на- пример коэффициент трансформации трансформатора, вход щего в структуру силового коммутатора 1. При дальнейшем рассмотрении принимают Кт 1.After the appearance of the signal Uio 1 at the time at the output of element 2 And 11 Un 1, the power switch 1 switches to the position corresponding to Ui Kt Un, where Km is the voltage transfer coefficient, for example, the transformation ratio of the transformer entering the structure power switch 1. Upon further consideration take CT 1.
На выходе интегратора 7 формируетс напр жение .At the output of the integrator 7, a voltage is generated.
Un(t) / Ui(t)dt.(5)Un (t) / Ui (t) dt. (5)
1 ц где Тп - посто нна интегрировани .1 c where Tn is a constant of integration.
Когда это напр жение достигает значе- ни Uy, на выходе первого ПЭ 9 получают Ug 0, при этом Un 0, силовой коммутатор переключаетс в состо ние, соответствующее Ui 0. Импульс напр жени длительностью Т2 на выходе силового коммутатора 1 сформирован.When this voltage reaches the value Uy, Ug 0 is obtained at the output of the first PE 9, Un 0 being obtained, the power switch is switched to the state corresponding to U i 0. A voltage pulse of duration T2 at the output of the power switch 1 is formed.
Поскольку среднее значение напр жени Ui равноSince the average voltage Ui is
1 212
UiUi
ТT
/ Ui(t)dt,/ Ui (t) dt,
titi
(6)(6)
1one
tt
т /Ui(t).dt,t / ui (t) .dt,
ln пln n
(7)(7)
а также Un(t2) Uy, из выражений (6) и (7)as well as Un (t2) Uy, from expressions (6) and (7)
получаютget
Ui Ui
ТпTp
Uy,Uy,
(8)(eight)
т - Уt - y
т.е. среднее за такт значение напр жени Ui, как и в прототипе, не зависит огнапр - жени питани Un и определ етс значением сигнала управлени Uy. В статическом режиме обеспечиваетс полна инвариантность выходного напр жени преобразовател к напр жению питани , что характерноthose. the average per cycle value of the voltage Ui, as in the prototype, does not depend on the power supply voltage Un and is determined by the value of the control signal Uy. In the static mode, the output voltage of the converter is fully invariant to the supply voltage, which is typical
дл астатических систем, создающих в контуре обратной св зи интегрирующее звено. В данном случае осуществл етс обратна св зь по выходному напр жению силового коммутатора. При необходимости может быть введена обща обратна св зь по выходному напр жению преобразовател , дл чего напр жение управлени Uy следует делать функцией отклонени напр жени UH от заданного значени .for astatic systems that create an integrating link in the feedback loop. In this case, feedback is provided on the output voltage of the power switch. If necessary, a general feedback on the output voltage of the converter can be introduced, for which the control voltage Uy should be made a function of the deviation of the voltage UH from the specified value.
Однако динамическа точность за счет коррекции положени переднего фронта импульса напр жени Ui в предлагаемом устройстве значительно выше, чем у прототипа .However, the dynamic accuracy due to the correction of the position of the leading edge of the voltage pulse Ui in the proposed device is significantly higher than that of the prototype.
Пример. Принимают Тп Т, тогда Ui Uy. Если в течение интервала TI Un const, то из выражений (6), (7) имеютExample. Take TP T, then Ui Uy. If during the interval TI Un const, then from expressions (6), (7) have
Т2 (9)T2 (9)
Un или при Ui UH Uy,Un or when Ui UH Uy,
(Ю)(YU)
г т UH T2 T ттUnrt UH T2 T ttUn
Тогда из соотношений (10) и (4) при Un 30 В, UH 20 В, L Гн, т 0,167х ,,66 10 с.Then from relations (10) and (4) with Un 30 V, UH 20 V, L Gn, t 0.167x ,, 66 10 s.
Ток в течение интервала л измен етс со скоростьюThe current during the interval l changes with speed
( dii UHnn(dii uhnn
dt L 111J dt L 111J
Приращение тока в течение Л равноThe current increment for L equals
((
dlLdlL
d td t
TVTv
(12)(12)
Из выражений (11) и (12) Д 0,33 А.From expressions (11) and (12) D 0.33 A.
Приращение тока в течение TI Д it2 0,66 А. Поскольку гз 0,167 п,то приращение тока IL за интервал гз также равно 0,33 А.The current increment during TI D it2 is 0.66 A. Since r3 0.167 n, the increment in current IL over the interval r3 is also 0.33 A.
Поскольку импульс напр жени Ui находитс в середине такта (л тз) и приращение тока IL в течение л и тз равны, в установившемс режиме значени тока IL в тактовые моменты времени равны среднему значению тока дроссел , т.е. току нагрузки {см. фиг.2з). После скачка напр жени питани до Un 40, В из тех же соотношений получают п 0,25 с, TI 0,5 с, тз 0,25 КГ4 с, |А1ц1 I ДЫ 0.5 А,Since the voltage pulse Ui is in the middle of a cycle (lz) and the increment of the current IL during l and tz are equal, in the steady state the values of the current IL at the clock points of time are equal to the average value of the throttle current, i.e. load current {see figz). After a jump in the supply voltage up to Un 40, B from the same ratios, we get n 0.25 s, TI 0.5 s, tz 0.25 KG4 s, | A1c1 I DY 0.5 A,
Д it2 1 А. При этом среднее значение тока IL на периоде не изменилось, т,е. скачок напр жени Un не сопровождаетс , как в прототипе, заметными переходными про- цессами, где скачок входного напр жени приводит к изменению посто нной составл ющей тока индуктивности дроссел 2, т.е. к возникновению переходного процесса,D it2 1 A. In this case, the average value of the current IL on the period has not changed, t, e. the voltage jump Un is not accompanied, as in the prototype, by noticeable transient processes, where the input voltage jump leads to a change in the constant component of the inductance current of the throttle 2, i.e. to the emergence of the transition process,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894728430A SU1677699A1 (en) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | Pulse-type voltage transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894728430A SU1677699A1 (en) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | Pulse-type voltage transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1677699A1 true SU1677699A1 (en) | 1991-09-15 |
Family
ID=21465501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894728430A SU1677699A1 (en) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | Pulse-type voltage transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1677699A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450316C1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Control device for direct-current pulse converters (versions) |
-
1989
- 1989-08-04 SU SU894728430A patent/SU1677699A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Сазонов В.В. Компенсационно-параметрические импульсные стабилизаторы посто нного напр жени . М,- Энергоато- миздат, 1982, 88с. Авторское свидетельство СССР № 265255. кл. Н 02 М 5/00, 1966. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450316C1 (en) * | 2011-03-14 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Control device for direct-current pulse converters (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH04223614A (en) | Pulse width modulator control circuit | |
SU1677699A1 (en) | Pulse-type voltage transducer | |
US5059981A (en) | Arrangement and method for coverting an analog voltage signal to a digital signal utilizing the absolute value of the analog signal | |
JPS54152949A (en) | Phase synchronous oscillation circuit | |
US4507624A (en) | Voltage-to-frequency converters | |
US4709375A (en) | Digital phase selection system for signal multipliers | |
MY100773A (en) | Frequency to current converter circuit. | |
JPS57111121A (en) | Pulse width modulating method and its circuit by negative feedback circuit configuration | |
SU1117610A1 (en) | Stabilized voltage source | |
JPS5553920A (en) | Frequency multiplier | |
RU2115211C1 (en) | Multichannel power supply for fiber-optic angular-velocity meter | |
JPS5767312A (en) | Band pass filter following frequency | |
JPS5780826A (en) | Waveform shaping circuit | |
EP0128068A1 (en) | Charge balance voltage-to-frequency converter utilizing CMOS circuitry | |
SU1159006A1 (en) | Parameter pulse stabilizer of d.c.voltage | |
SU1307531A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU1332480A1 (en) | Converter control method | |
SU1022280A1 (en) | Converter control device | |
SU1144177A1 (en) | Device for control of three-phase rectifier of frequency converter | |
JPS57203328A (en) | Digital-to-analog converter | |
SU1251254A1 (en) | Two-step d.c.voltage converter | |
SU1270711A1 (en) | Device for monitoring instantaneous value of alternating analog signals | |
JPH01148066A (en) | Switching regulator controlling ic | |
SU1248008A1 (en) | Stabilized d.c.voltage converter | |
JPS575423A (en) | Digital variable phase shifter |