SU265255A1

SU265255A1 - METHOD OF STABILIZATION OF OUTPUT VOLTAGE

Info

Publication number: SU265255A1
Application number: SU1075595A
Authority: SU
Original assignee: Б. А. Лапин

Description

Вентильные преобразователи с широтноимпульсной модул цией наход т широкое применение в технике регулировади и преобразовани электрической энергии. Среднее напр жение на выходе этих преобразователей зависит не только от сигнала управлени , определ ющего скважность выходных импульсов , но и от величины питающего напр жени . Распространенным способом частичного уменьшени этой зависимости вл етс введение обратных св зей по регулируемому параметру нагрузки, предварительно сглаженному с помощью фильтра или по выходному напр жению усилител . Этот способ помимо неполной эффективности создает дополнительные трудности, св занные с обеспечением устойчивости системы.Pulse-width modulated transducers are widely used in the field of regulating and converting electrical energy. The average voltage at the output of these converters depends not only on the control signal determining the duty cycle of the output pulses, but also on the magnitude of the supply voltage. A common way to partially reduce this dependence is to introduce feedback on an adjustable load parameter, pre-smoothed using a filter or on the output voltage of the amplifier. This method, in addition to incomplete efficiency, creates additional difficulties associated with ensuring the sustainability of the system.

По предлагаемому способу с целью повышени качества стабилизации выходного напр жени вентильных преобразователей с широтно-импульсной модул цией и безынерционной обратной св зью предлагаетс указанную обратную св зь осуществл ть по вольтсекундной площади выходных импульсов, частота которых фиксирована.According to the proposed method, in order to improve the quality of stabilization of the output voltage of the valve transducers with pulse-width modulation and inertialess feedback, this feedback is proposed to be performed over a volt-second area of output pulses whose frequency is fixed.

Предлагаемый способ стабилизации делает преобразователь полностью инвариантным по отношению к питающему напр жению и не требует каких-либо дополнительных мер по Обеспечению устойчивости системы.The proposed stabilization method makes the converter fully invariant with respect to the supply voltage and does not require any additional measures to ensure the stability of the system.

Сущность предлагаемого способа заключаетс в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Как известно, среднее за период напр жение на выходе преобразовател с широтно-импульсной модул цией равно:As is known, the average for the period voltage at the output of the converter with pulse-width modulation is equal to:

U,, (E(t)dt,U ,, (E (t) dt,

(1)(one)

J J

где Т и и-период повторени и длительность импульса;where T and is the repetition period and the pulse duration;

E(t) -питающее напр жение в функции времени. Если E(t) не вл етс посто нной величинойE (t) is the feeding voltage as a function of time. If E (t) is not a constant

то дл стабилизации выходного напр жени L/cp необходимо так измен ть величину t, чтобы вольтсекундна площадь каждого импульса , определ ема данным интегралом, была неизменной. Исход из этого, дл стабилизации среднего напр жени предлагаетс нормировать вольтсекундную площадь выходных импульсов, дл чего команда на выключение силового вентил преобразовател подаетс в момент равенства вольтсекундной площади выходного импульса, представленной какойлибо физической величиной, заданному значению . Техническа реализаци этого предложени сводитс к введению безынерционной обратной св зи по вольтсекундной площади На чертеже представлена структурна схема устройства, осуществл ющего способ. В состав этого устройства вход т задающий генератор 1, производ щий периодическое включение силового вентил 2, интегрирующее устройство 3, подключенное к выходу преобразовател и определ ющее вольтсекундную площадь выходных импульсов, нуль-индикатор 4,сравнивающий заданную и действительную площади импульсов и срабатывающий в момент их равенства, управл емый генератор 5,засинхронизированный от нуль-индикатора 4 и формирующий команду на выключение вентил 2. Цифрой 6 обозначена нагрузка. Выходное напр жение И с интегрирующего устройства, выполненного в виде последовательной активно-емкостной цепочки, поступает на один вход нуль-индикатора 4, на другой вход которого поступает задающее напр жение t/3. Периодически с интервалом Т происходит включение силового вентил 2 преобразовател по командам, вырабатываемым задающим генератором /. При условии, что , в каждом периоде повторени выходное напр жение интегрирующей цепочки равно: /i . где R т С - сопротивление и емкость интегрирующей цепочки; If - ток через емкость. В момент, когда , происходит срабатывание нуль-индикатора 4, запуск генератора 5 и выключение вентил 2 преобразовател . При этом происходит разр д интегрирующей емкости С и фиксаци ее напр жени на нулевом уровне до начала следующего периода . Определ из формулы (2) при вольтсекундную площадь импульса, равную f E(t)dt, и подставл ее в формулу (1), получаем: // - П t-cp - - Из формулы (3) можно сделать вывод, что при идеальном выполнении операции интегрировани преобразователь вл етс полностью инвариантным по отнощению к питающему напр жению, так как оно соверщенно не вли ет на среднее значение выходного напр жени . Предмет изобретени Способ стабилизации выходного напр жени вентильного преобразовател с щиротноимпульсной модул цией и безынерционной обратной св зью, отличающийс тем, что, с целью повышени качества стабилизации, указанную обратную св зь осуществл ют по вольтсекундной площади выходных импульсов , частота которых фиксирована.then, in order to stabilize the output voltage L / cp, it is necessary to vary the value of t so that the volt-second area of each pulse determined by this integral is constant. Based on this, in order to stabilize the average voltage, it is proposed to normalize the volt-second area of the output pulses, for which the command to turn off the power valve of the converter is given when the volt-second area of the output pulse is equal, represented by any physical quantity specified value. The technical implementation of this proposal boils down to the introduction of inertialess feedback over a volt-second square. The drawing shows a block diagram of a device implementing the method. This device includes the master oscillator 1, which periodically turns on the power valve 2, the integrating device 3 connected to the output of the converter and determining the volt-second area of the output pulses, the zero-indicator 4, which compares the given and the actual area of the pulses equality, controlled generator 5, synchronized from the null indicator 4 and forming a command to turn off valve 2. The number 6 denotes the load. The output voltage And from the integrating device, made in the form of a sequential active-capacitive circuit, is fed to one input of the null indicator 4, to the other input of which the reference voltage t / 3 arrives. Periodically with an interval T, the power valve 2 of the converter is turned on by commands generated by the master oscillator /. Provided that, in each repetition period, the output voltage of the integrating chain is: / i. where R t C is the resistance and capacitance of the integrating chain; If is the current through the capacitor. At the moment when the zero-indicator 4 is triggered, the generator 5 starts up and the converter 2 valve 2 turns off. In this case, the integrating capacitance C is discharged and its voltage is fixed at the zero level until the beginning of the next period. Determined from formula (2) with a volt-second pulse area equal to f E (t) dt, and substituting it into formula (1), we get: // - П t-cp - - From formula (3), we can conclude that with Ideally performing an integration operation, the converter is completely invariant with respect to the supply voltage, since it does not affect the average value of the output voltage. The subject of the invention is a method of stabilizing the output voltage of a gate converter with spurious-pulse modulation and inertialess feedback, characterized in that, in order to improve the quality of stabilization, said feedback is carried out over a volt-second area of output pulses whose frequency is fixed.