SU1702349A1 - Способ управлени импульсным стабилизатором посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к источникам вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации выходного напр жени  и упрощение осущест- влени . Способ используетс  дл  управлени  импульсным стабилизатором, содержащим последовательный и параллельный регулирующие элементы. Формируют пилообразное напр жение, сдвинутое по фазе относительно тактовой последовательности импульсов, и сравнивают пилообразное напр жение с управл ющим сигналом. Сигнал, полученный от сравнени , используют дл  насыщени  последовательного регулирующего элемента. Результат сравнени  в конечной части пилообразного напр жени  используют дл  насыщени  параллельного регулирующего элемента, причем моментом его включени   вл етс  момент окончани  тактового сигнала . 1 з.п.ф-лы, 2 ил. со С

Description

Изобретение относитс  к вторичным источникам питани  и может быть использовано в системах питани  устройств автома- ики и вычислительной техники.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации выходного напр жени  и упрощение осуществлени .

На фиг. 1 представлена схема устройства , реализующего предлагаемый способ, вариант; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство (фиг, 1) содержит источник 1 питани , к которому через последовательный регулирующийэлемент 2 (например, транзистор) подключены дроссель 3 и диод 4. Другой вывод дроссел  3 подключен к параллельному регулирующему элементу 5

и через диод 6 к конденсатору фильтра 7 и нагрузке 8.

Сигнал задающего генератора 9 (30 через делитель 10 частоты с выходным напр жением тактовой частоты подаетс  на вход генератора 11 пилообразного напр жени , выходное напр жение которого имеет амплитуду , пропорциональную выходному напр жению . На вход этого же узла 11 подаетс  сигнал ЗГ 9. Действием этого сигнала обеспечиваетс  посто нный сдвиг по фазе сигнала пилообразного напр жени  от тактового сигнала, равный в данном случае 90 эл.град. На вход нуль-органа 12 подаютс  сигналы пилообразного и опорного напр жений от генератора 11 и источника 13 соответственно .

VI

О

го со -N о

Результирующий сигнал нуль-органа 12 подаетс  на вход блока 14 сопр жени  сигналов управлени  и входных цепей регулирующих элементов 2 и 5, причем на вход элемента 2 посредством узла 15 усилени  подаетс  преобразованный сигнал только от нуль-органа 12.

В узле 16 усилени  блока 14 осуществл етс  при помощи сигнала от ЗГ 9 блокирование открывани  элемента 5 в начальной части сигнала пилообразной формы (границей начальной и конечной частей сигнала пилообразной формы  вл етс  конец каждого тактового сигнала),

На фиг. 1 и 2 прин ты следующие обозначени : UBX - напр жение источника 1 питани ; Узг - выходной сигнал ЗГ 9; Утакт - тактовый сигнал; UBX но входные сигналы нуль-органа 12; Un - сигнал пилообразной формы; U0 - сигнал источника 13 опорного напр жени ; 1)Вых но - выходной сигнал нуль-органа 12; Uex2, UBx5 выходные сигналы регулирующих элементов 2 и 5; 1)Вых - выходной сигнал стабилизатора.

Рассмотрим два возможных режима работы регулирующих элементов 2 и 5.

Когда сигнал пилообразной формы Un в своей начальной части становитс  равным по величине сигналу U0 источника 13 опорного напр жени  (рабоча  точка), то на выходе нуль-органа 12 сигнал Увых но равен по длительности Ti (сигналы 1)Вых но и имеют одинаковую форму и поэтому изображены на фиг. 2 как один сигнал).

Этот сигнал через узел 15 блока 14 подаетс  на вход регулирующего элемента 2, причем этот элемент 2 открыт в течение времени TL

Регулирующий элемент 5 посто нно закрыт из-за блокирующего действи  сигнала ЗГ 9, имеющего отрицательную величину.

Стабилизатор работает в режиме проходного регул тора напр жени , причем иВых меньше UBx.

Если сигнал пилообразной формы Un становитс  равным по величине сигналу U0 источника 13 опорного напр жени  в своей конечной части, то на выходе нуль-органа 12 будет сигнал 1)Вых но с длительностью

Та (Та -, где Т - период пилообразного

сигнала).

При этом регулирующий элемент 2 открыт в течение времени Та. а регулирующий элемент 5 открыт в течение времени - Т 2

Таким образом, стабилизатор работает как чисто проходной регул тор посто нного напр жени  при нахождении рабочей точки

в диапазоне от t0 до ta (перва  половина периода), а в диапазоне от ta до t4 (втора  половина периода) стабилизатор работает как регул тор с параллельным регулирующим элементом.

При сдвиге фазы сигнала пилообразной формы относительно тактового сигнала, равной 90 эл.град., максимальное выходное напр жение стабилизатора (рабоча  точка

находитс  в Т)равно

I 1 - UBX -О ( I иеых- -«г. - UE

1 -у где у 0,5 - коэффициент заполнени .

Таким образом, от точки ta до точки т.4 режим работы стабилизатора плавнсгпере- ходит от режима работы регул тора, понижающего входное напр жение, до режима

работы регул тора, повышающего входное напр жение.

По сравнению с известным способом предлагаемый способ позвол ет повысить точность стабилизации напр жени , так как

обеспечиваетс  плавное регулирование выходного напр жени  во всем диапазоне регулировани  (от t0 до t4), в то врем  как в известном способе при переходе с одного режима регулировани  на другой поддерживаетс  разный уровень выходного напр жени .

Кроме того, при реализации предлагаемого способа требуетс  только один нуль- орган (компаратор), а в известном способе

- два, т.е. предлагаемый способ схемно проще реализовать.

В предлагаемом способе также достигаетс  автоматическое ограничение у по максимуму , т.е. исключен выход стабилизатора

при работе параллельного регулирующего элемента на обратный закон регулировани , в то врем  как в известном способе необходимо вводить специальное блок ограничени  у.

в схеме на фиг. 1 стабилизаци  выходного напр жени  достигаетс  путем воздействи  сигнала обратной св зи на величину амплитуды сигнала пилообразной формы. Возможно осуществл ть образование

сигнала пилообразной формы от напр жени  источника питани  UBX. В этом случае достигаетс  эффект параметрической стабилизации выходного напр жени .

Возможно также использование изменени  сдвига фаз сигнала пилообразной формы относительно тактового сигнала, осуществл   этот сдвиг, например, в зависимости от величины входного или выходного напр жений,

В общем случае дл  сдвига фаз можно использовать любой другой необходимый сигнал.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа достигаетс  повышение точности стабилизации выходного напр жени , так как в обоих режимах стабилизации регулируетс  один и тот же уровень выходного напр жени , в то врем  как в известном способе при переходе с режима на режим измен етс  регулируемый уровень выходного напр жени .

Реализаци  предлагаемого способа проще реализации известного способа из- за наличи  только одного нуль-органа (компаратора ) против двух в известном способе.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1, Способ управлени  импульсным стабилизатором посто нного напр жени , со- держащим последовательный и параллельный регулирующие элементы, заключающийс  в формировании тактового сигнала и формировании сигнала пилообразной формы, имеющего частоту тактового сигнала, измерении входного или выходного напр жений стабилизатора, сравнении пилообразного сигнала с сигналом посто нного тока, причем один из этих сигналов

   0

   5

   0 5

   пропорционален величине измеренного входного или выходного напр жений стабилизатора , получении результирующего сигнала в интервале от начала действи  пилообразного напр жени  до момента его равенства сигналу посто нного тока и воздействии полученным результирующим сигналом на открывание последовательного регулирующего элемента в течение всего зремени действи  этого сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности стабилизации выходного напр жени  и упрощени  осуществлени , сигнал пилообразной формы сдвигают по фазе относительно тактового сигнала, а указанный результирующий сигнал сравнени  упом нутого сигнала пилообразной формы и сигнала посто нного тока используют также дл  открывани  параллельного регулирующего элемента в конечной части сигнала пилообразной формы, причем границей режимов работы стабилизатора  вл етс  конец каждого тактового сигнала.
2. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что сигнал пилообразной формы сдвигают относительно тактового сигнала в зависимости от величины входного или выходного напр жений.