Стабилизатор напряжения

 

Изобретение позволяет улучшить электромагнитную совместнмреть стабилизатора напряжения с нагрузкой за счет того, что при подаче напряжения питания на вход стабилизатора , силовая часть которого выполнена на N параллельно соединенных 1сл1очевых преобразовательных ячейках (кия), задающий генератор подает импульсы на распределитель, которьш распределяет напряжение питания на N ячеек КПЯ, каждая из которых интегрирует входное пульсирующее напряжение. Чем больше будет включено КПЯ,. тем мЪньше будет выходное напряжение на выходе устройства, Количество включаемых цепочек определяется распределителем и задается уставкой, снимаемой с выхода реверсивного счетчика, входы которого связаны с двумя узлами сравнения на принижение и превышение выходного напряжения. При этом включение КПЯ i происходит всегда при нулевом вход (Л ном напряжении, что уменьшает высокочастотные помез4и, генерируемые КПЯ. 2 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цр G 05 F 1/56

ВСРГОЮЗКАЯ!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3688910/24-07 (22) 06 01..84 (4e) 30.12.85. Бюл. m- 48 (72) Ю.П.Рукоданов, Д,И.Кревскнй, Л.В.Друзь и В.П.Карпов. (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1056156, кл. G 05 F 1/56.

Авторское свидетельство СССР

Р 824161, кл. G 05 F I/56 1981. (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИИ (57) Изобретение позволяет улучшить электромагнитную совместимость стабилизатора. напряжения с нагрузкой за счет того, что при подаче напряжения питания на вход стабилизатора, силовая часть которого выполнена на М параллельно соединенных ключевых преобразовательных ячейках (КПЯ), задающий генератор подает импульсы на распределитель, который распределяет напряжение питания на N ячеек КПЯ, каждая из которых интегрирует входное пульсирующее напряжение. Чем больше будет включено КПЯ, тем меньше будет выходное напряжение на выходе устройства, Количество включаемых цепочек определяется распределителем и задается уставкой, снимаемой с выхода реверсивного счетчика, входы которого связаны с двумя узлами сравнения на принижение и превышение выходного напряжения. При этом включение КПЯ происходит всегда при нулевом входном напряжении, что уменьшает высокочастотные помехи, генерируемые

КПЯ. 2 ил.

12018! 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении стабилизированных вторичных источников питания с низким уровнем генерируемых помех.

Цель изобретения — улучшение электромагнитной совместимости стабилизатора с нагрузкой.

На фиг ° представлена функционапьная схема предлагаемого стабилизатора „напряжения; на фиг.2 — диаграммы его.работы.

Стабилизатор напряжения содержит силовую часть 1, выполненную в ви-. де параллельно соединенных ключевых преобразовательных ячеек 2, состоящих каждая из последовательно включенных управляемого ключа 3 и DLCфильтра 4, входами подключенных к входным выводам для подключения источника питающего напряжения, не содержащего фильтра, а выходами — к выходным выводам. Устройство содержит также блок 5 управления, состоящий из распределителя 6, N-выходами подключенного к управляющим входам соответствующих ключей 3, задающего генератора 7, соединенного с входными выводами, первого и второго элементов 8 и 9 задержки, элемента ИЛИ 10, элемента И 11, первого узла 12 сравнения, входами соединенного с выходными выводами, введенньпс реверсивного счетчика 13 и второго узла 14 сравнения. Выход задающего генератора 7 через первый элемент 8 задержки подключен к тактовому входу 15 распределителя

6 импульсов и к входу 16 второго элемента 9 задержки, выходом 17 соединенного с первым элементом И 11, второй вход 18 которого подключен к выходу элемента ИЛИ 10, а выход соединен с тактовым входом 19 реверсивного счетчика !3, входы 20 и 21 элемента HJIH 1 0 соединены с выходами 22 и 23 первого и второго узла 12 и 14 сравнения и с управляющими входами 24 и 25 реверсивного счетчика 13, выходы 26 которого подключены к установочным входам распределителя б импульсов, На входные выводы 27 напряжение пода- . ется от источника 28 питающего напряжения (выпрямитель); На фиг.2 приняты следующие обозначения: 29— напряжение на входах стабилизатора напряжения; 30 — напряжение на вы10

20

30

45

50 ходе задающего генератора; .Sl напряжение на выходе первого элемента задержки; 32-34 — напряжения на входах И С-фильтров.

5 Устройство работает следующим ,образом.

При включении входного напряжения 29 на входе стабилизатора напряжения появится пульсирующее напряФ жение, из которого задающий генератор 7 вырабатывает синхронизирующий сигнал 30. Время задержки первого элемента 8 задержки должно быть таким, чтобы передний фронт импульса на входе распределителя 6 был как можно ближе к моменту времени, когда напряжение 29 равно нулю. До прихода на распределитель 6 первого импульса он находится в произвольном состоянии и на одном из его выходов имеется управляющий сигнал, следовательно будет открыт только один ключ 3. После прихода на тактовый вход 15 распределителя 6 импульса управляющий сигнал появится на другом его выходе, а следовательно, открытый до этого времени ключ 3 закроется и откроется другой ключ 3. Таким образом, пульсирующее напряжение 29 распараллеливается (распределяется) íà N ветвей (по числу ячеек распределителя), каждая из которых образована ключом 3 и DLC-фильтром 4. Каждая г из этих цепочек интегрирует входное пульсирующее напряжение..Чем больще будет включено параллельных ветвей, тем меньше будет выходное напряжение на выходе устройства при ус40 ловки непрерывности тока через дроссель. Количество включаемых цепочек, т.е. величина N, определяется распределителем 6 и задается уставкой, снимаемой с выхода 26 реверсивного счетчика 13. В случае, если напряжение на выходе устройства меньше номинального> то на выходе

22 первого узла 12 сравнения появится потенциал логической единицы, который переключит реверсивный счетчик 13 в положение "Суммирование" и откроет через элемент ИЛИ 10 элемент И 11, тем самым пропуская импульс с выхода второго элемента

9 задержки на тактовый вход 19 реверсивного счетчика 13. В результате код уставки на выходе 26 реверсивг ного счетчика 13 изменится, (значекои достигается тем, что включение ячеек 2 в работу. происходит всегда при нулевом входном напряжении,. что уменьшает высокочастотные помехи, генерируемые ключами 3.

При этом регулирование и стабилизация напряжения на нагрузке осуществляется только за счет изменения (увеличения или уменьшения) числа И последовательно работающих ячеек 2, так что величина выходного напряжения при условии непрерывности выходного тока, определяется отношением среднего значения напряжения на входных выводах к числу

Г последовательно подключаемых ячеек.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения, содержащий силовую часть, выполненную в виде М параллельно соединенных ключе. вых преобразовательных ячеек, состоящих каждая из последовательно

25 включенных управляемого ключа и

3LC -фильтра, входами подключенных к входным выводам для подключения источника питающего напряжения без выходного фильтра, а выходами — к

30 выходным выводам, блок управления ф У состоящий иэ распределителя импульсов, 1 -выходами подключенного к управляющим входам соответствующих ключей, задающего генератора, соединенного с входными выводами пер3S

У вого и второго элементов задержки, элемента ИЛИ, элемента И, первого узла сравнения, входами соединенного с выходными выводами, о т40 л и ч а ю шийся тем что с

Э Э целью улучшения электромагнитной совместимости стабилизатора с нагрузкой, в него введены реверсивный счетчик и второй узел сравнения, выход

45 задающего генератора через первый . элемент задержки подключен к тактовому входу распределителя импульсов и к входу второго элемента задержки, выходом соединенного с первым входом элемента И, второй

50 вход которого подключен к выходу. элемента ИЛИ, а выход соединен с тактовым входом реверсивного счетчика, входы элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второго узлов

55 сравнения и,.с управляющими входами реверсивного счетчика, .выходы которого подключены к установочным входам распределителя импульсов.

3 120!81! ние N уменьшится на единицу) распределитель 6 будет выдавать на выходе меньшее количество кодов, т.е ° будет последовательно включаться меньшее число параллельных ячеек 2, Импульсы входного напряжения на входе каждой из ячеек 2 будут следовать чаще, а следовательно, постоянная составляющая выходного напряжения увеличится. Если постоянная составляющая увеличится недостаточно, то на выходе первого узла 12 срав нения будет .оставаться потенциал

В логической единицы и в реверсивный счетчик l3 запишется еще одна еди-.. ница, в результате чего постоянная составляющая еще более возрастет.

Так будет продолжаться до тех пор, пока выходное напряжение устройства станет равным номинальному значению. Если напряжение на выходе устройства окажется больше номинального, то положительный потенциал будет на выходе второго узла 14 сравнения, в результате чего ревер.сивный счетчик 13 переключится на вычитание, код уставки уменьшит" ся, увеличится количество задействованных параллельных ячеек 2, импульсы входного напряжения на входе каждой из ячеек будут следовать с меньшей частотой и, следовательно, постоянная составляющая напряжения на выходе устройства уменьшит- . . ся. Первый узел 12 сравнения и второй узел 14 сравнения должны иметь зону нечувствительности для того, чтобы при равенстве выходного напряжения устройства номинальному значению на выходе этих узлов сравнения были бы логические нули, а следовательно, отрицательная обратная связь с выхода устройства на ключи 3 была прервана. Величина зоны нечувствие тельности зависит от величины входного напряжения и от количества ячеек образованных ключами 3 и DLC-фильтрами 4 ° Стабилизатор напряжения стабилизирует на выходе напряжение любой величины при одном и том же входном пульсирующем напряжении, которое подводится с выхода выпрямителя, при этом отпадает необходимость ставить на входе этого выпрямителя низкочастотный понижающий трансформатор, а на выходе - низкочастотный фильтр.

Улучшение электромагнитной совместимости стабилизатора с нагруз1201811

ВНИИПИ Заказ 8006/48 Тираж 862 Подписное

Филиал ЛЛЛ "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4