SU1677700A1 - Импульсный стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электропитани  или преобразовател  напр жени  дл  радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - упрощение эксплуатации при обеспечении возможности питани  непосредственно от источника переменного трехфазного напр жени . Блок 1 управлени  осуществл ет коммутацию коммутаторов 8 в зависимости от изменени  выходного напр жени . Напр жение на выходе стабилизатора посто нное и поддерживаетс  на уровне, близком к эталонному напр жению источника 14. Импульсные преобразователи 4 работают поочередно. Включение преобразователей 4 осуществл ет блок 5 коммутации, вырабатывающий сигнал разрешени  на одном из свиих выходов . Конденсаторы 9 всех энергонакопше- лей 6 работающего преобразовател  4 поочередно разр жаютс  на выходной конденсатор 3. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока величина напр жени  на кон денсаторе 3 не превысит эталонное напр жение источника 14. Стабилизатор можно включать непосредственно в сеть трехфазного переменного напр жени  без предварительного выпр млени  напр жени , что и облегчает его эксплуатацию 3 ил (Л С

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к стабилизированным источникам посто нного напр жени , и может быть использовано в качестве источника электропитани  или преобразовател  напр жени  дл  радиоэлектронной аппаратуры .

Цель изобретени  - упрощение эксплуатации устройства при обеспечении возможности питани  устройства непосредственно от источника переменного трехфазного напр жени .

На фиг.1 представлена схема импульсного стабилизатора посто нного напр жени ; на фиг.2 - схема блока коммутации; HJ фиг.З - диаграммы напр жений, по сн ющие работу стабилизатора.

Устройство ( фиг. 1) содержит блок 1 управлени , фильтр 2 зар да, выходной конденсатор 3, К импульсных преобразователей 4 (где К - число фаз входного напр жени ) и блок 5 коммутации

Каждый импульсный преобразователь 4 состоит из N энергонакопителей 6 (N 2) N-канального распределител  7 импульсов, N выходов которого подключены к входам управлени  всех энергонэкоп телей 6

€Ь XJ

-ч

О

Каждый из энергонакопителей 6 содержит замыкающий коммутатор 8, накопительный конденсатор 9, один вывод которого соединен с первым выводом коммутатора 8, вход управлени  которого использован в качестве входа управлени  энергонакопител  б, а второй вывод коммутатора 3 подключен к шине 10 нулевого потенциала , и три диода 11, 12 и 13. Диоды 11 и 12 соединены последовательно и включены согласно между выходом энергонакопител  6 и шиной 10 нулевого потенциала, причем точка соединени  этих двух диодов 11 и 12 подключена к второму выводу накопительного конденсатора 9. Диод 13 включен согласно с диодом 11 между входом импульсного преобразовател  4, в качестве которого использованы объединенные входы N энергонакопителей б, и первым выводом накопительного конденсатора 9.

Блок 1 управлени  одержит последовательно соединенные источник 14 эталонного напр жени , компаратора 15 и логический элемент И 16, а также генератор 17 импульсов, подключенный к второму входу элемента И 16 Другой вход компаратора 15, использованный в качестве входа блока

1управлени , подключен к выходу фильтра

2зар да, подключенному к выходному выводу , а выход элемента И 16, использовэн- ный в качестве выхода блока 1 управлени , соединен с информационными входами распределителей 7 импульсов всех импульсных преобразователей 4.

Выходы 18 всех импульсных преобразователей 4, в качестве которых использованы объединенные выходы N энергонакопителей 6, соединены между собой и подключены к входу фильтра 2 зар да, выход которого соединен с первым выводом выходного конденсатора 3, второй вывод которого подключен к шине 10 нулевого потенциала всех, импульсных преобразователей 4

Входы блока 5 коммутации подключены к входным выводам 19, к которым соответственно подключены также входы всех импульсных преобразователей 4. Выходы блока 5 коммутации подключены к разрешающим входам 20 распределителей 7 импульсов соответствующих импульсных преобразователей 4.

Блок 5 коммутации содержит три идентичные цепи, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных делител  21 напр жени , вход которого использован в качестве соответствующего входа блока 5, диода 22 и компаратора 23, выход которого одновременно подключен к первому входу элемента И 24 и к входу элемента НЕ 25. Вторые входы компараторов 23 первой, второй и третьей цепей соединены с первыми входами компараторов 23 соответственно второй, третьей и первой цепей, вторые входы элементов И 24 первой, второй и третьей

цепей подключены к выходам элементов НЕ 25 соответственно третьей, первой и второй цепей, а выходы элементов И 24 первой, второй и третьей цепей использованы в качестве соответственно второго, третьего и

0 первого выходов блока 5 коммутации.

Устройство работает следующим образом .

При подаче переменного многофазного напр жени  на входные выводы 19 происхо5 дит зар д всех накопительных конденсаторов 9 импульсных преобразователей 4 по следующей цепи: диод 13 - накопительный конденсатора 9 - диод 11 - шина 10 нулевого потенциала. Зар д происходит до эначе0 ни , равного амплитуде входного переменного напр жени . Блок 5 коммутации сравнивает в каждый момент времени значени  входных напр жений на входных выводах 19 и выбирает тот из входных выво5 дов 19, на котором в данный момент присутствует наиболее отрицательное из этих напр жений. В соответствии с этим выбором блок 5 вырабатывает сигнал разрешени  на том из своих выходов, который

0 подключен к разрешающему входу 20 распределител  7 импульсов того импульсного преобразовател  4, который подключен именно к этому выбранному входному выво- ДУ 19.

5На фиг.З прин ты следующие обозначени : Е - входное трехфазное напр жение; а, б, в - соответственно сигналы разрешени  на трех выходах блока 5 коммутации, т.е. на разрешающих входах 20 распределителей 7

0 импульсов соответствующих трех импульсных преобразователей 4, UA - напр жение на входе фильтра 2 зар да, t - врем .

Величина выходного напр жени  устройства должна по модулю быть не меньше

5 величины выходного напр жени  источника 14 эталонного напр жени . Импульсы с выхода генератора 17 импульсов, поступающие на элемент И 16, не проход т через него на входы импульсных преобразователей 4 и, соответственно, на входы распределителей

0 7 импульсов. На выходах распределителей 7 импульсы отсутствуют. Тогда ни один из коммутаторов 8 не открываетс  и накопительные конденсаторы 9 через диоды 12 и фильтр 2 зар да не разр жаютс  на выход5 ной конденсатор 3. Напр жение на выходном конденсаторе 3 уменьшаетс  вследствие его разр да на внешнюю нагрузку до тех пор, пока не станет меньше по модулю величины эталонного напр жени 

источника 14, При этом на выходе компаратора 15 по вл етс  сигнал, разрешающий прохождение импульсов через элемент И 16. Эти импульсы поступают на входы всех распределителей 7 импульсов. С выходов того распределител  7 импульсов, на разрешающий вход 20 которого подан сигнал разрешени  с выхода блока 5 коммутации, поступают поочередно в каждый из N энергонакопителей 7 импульсы, поочередно открывающие коммутаторы 8. При этом первый вывод каждого из конденсаторов 9 поочередно подключаетс  к шине 10 нулевого потенциала и соответственно эти конденсаторы через диоды 12 поочередно разр жаютс  на выходной конденсатора 3. Этот процесс происходит до тех пор, пока величина напр жени  на выходном конденсаторе 3 не превысит эталонное напр жение источника 14 или пока сигнал разрешени  не будет подан на разрешающий вход 20 другого распределител  7 импульсов . Тогда в соответствующем другом импульсном преобразователе 4 произойдет аналогичный процесс.

Таким образом, на выходе устройства поддерживаетс  посто нное напр жение, близкое по величине к эталонному. Пульсаци  выходного напр жени , обусловленна  разр дом конденсаторов 9 на конденсатор 3, незначительна, гак как величина емкости конденсатора 3 значительно превышает величину емкости любого конденсатора 9.

Изменив пол рность всех диодов на противоположную, получают обратное по пол рности напр жение.

Преимущество предлагаемого стабилизатора заключаетс  в ток, что его можно непосредственно включать в сеть трехфазного переменного напр жени  без предварительного выпр млени  напр жени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий первый импульсный преобразователь, состо щий из N экер- гонакопителей, где N 2, и N-кан льного распределител  импульсов, N выходов которого подключены к входам управлени  соответствующих N снергонакопителей. фильтра зар да, вход которого подключен к выходу первого импульсного преобразовател , в качестве которого использованы объединенные выходы всех N энергонакопителей , а объединенные входы всех N энергонаколителей использованы в качестве входа первого импульсного преобразовател , соединенного с первым входным выводом, выходной конденсатор, включенный между выходным выводом, соединенным с выходом фильтра зар да, и шиной нулевого потенциала, и блок управлени , вход которого подключен к выходному выводу , а выход - к информационному входу

   N-канального распределител  импульсов первого импульсного преобразовател , причем блок управлени  включает компаратор , первый вход которого использован в качестве входа блока управлени , а второй

   0 вход подключен к источнику эталонного напр жени , генератор импульсов и элемент И, входы которого соединены с выходом компаратора и с генератором импульсов, а выход использован в качестве выхода блока

   5 управлени , при этом каждый из N энергонакопителей включает замыкающий коммутатор , накопительный конденсатор, один вывод которого соединен с первым выводом замыкающего коммутатора, второй вывод

   0 которого подключен к шине нулевого потенциала , а управл ющий вход использован в качестве входа управлени  энергонакопител , и два последовательно соединенных диода , включенных согласно, свободный

   5 вывод первого из которых соединен с шиной нулевого потенциала, свободный вывод второго диода использован в качестве выхода энергонакопител , а точка соединени  отих двух диодов подключена к второму РЫ0 ьоду накопительного конденсатора, о т л и- чэющийсо тем, что, с целью упоощени  эксплуатации при обеспечении возможности питани  непосредственно от источника переменного трехфазного напр жени , в

   5 него введены второй и третий импульсные преобразователи, выполненные аналогично первому импульсному преобразователю, и блок коммутации, каждый энергомакипи- тель каждого импульсного преобразовател 

   0 снабжен третьим диодом, а каждый распределитель импульсов каждого импульсного преобразовател  - разрешающем входом, причем входы второго и третьего импульсных преобразователей соединены соотеет5 ственно с введенными вторым и третьим входным.i выводами, первый, второй и третий входы блока коммутации соединены соответственно с петвым, вторым и третьим входными выводами, а первый, второй и

   0 третий выходы - с разрешающими входами распределителей импульсов соответственно первого, второго и третьего импульсных преобразователей, выходы которых, а также шины нулевого потенциала и информзцион5 ные входы распределителей импульсов соединены соответственно между собой, при этом третий диод, включенный согчасно с первым диодом, первым выводом подключен к первому выводу накопительного конденсатора , а второй вывод третьего диода

   использован в качестве входа энергонакопител , кроме того, блок коммутации включает три идентичные цепи, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных делител  напр жени , вход которого использован в качестве соответствующего входа блока коммутации, диода и компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента И и к входу элемента НЕ, причем вторые входы компараторов

   первой, второй и третьей цепи соединены с первыми входами компараторов соответственно второй, третьей и первой цепи, вторые входы элементов И первой, второй и третьей цепи подключены к выходам элементов НЕ соответственно третьей, первой и второй цепи, а выходы элементов И первой , второй и третьей цепи использованы в качестве соответственно второго, третьего и первого выходов блока коммутации.

   фиг. 2

   -L

   рЈ

   1

   1

   z

   I

   z

   x

   I

   IU

   to

   tn

   «M

   3

   SJS