Стабилизатор постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - повышение эффективности подавления низкочастотных гармоник тока нагрузки. В стабилизаторе име- Ю.ТСЯ внутренний контур обратной связи по напряжению, включающий в себя делитель 10 напряжения, инерционный регулятор.3 напряжения, логарифмирующий усилитель 11 и частотный селектор 12, и внешний контур обратной связи по току, состоящий из датчика 9 тока и регулятора 2 тока. Вентильный преобразователь 5 совместно с регулятором 3 напряжения и пассивным фильтром 6 образуют низкочастотное звено, частотная характеристика которого определяется внутренним контуром обратной связи. Последний по отношению к регулятору 2 тока включен параллельно с усилителем 13. В связи с этим эквивалентная полоса их пропускания занимает полосу частот от нуля до 40-60 кГц, что дает возможность сместить частотную характеристику регулятора 2 тока в область высоких частот и обеспечить на частоте подавляемой гармоники дополнительный контурный коэффициент усиления, более эффек1ивное подавление. 2 ил. ю (/)

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„„Я0„„1367007 А 1 (51) 4 С 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4126862/24-07 (22) 09.07,86 (46) 15,01.88. Бюл. Ы- 2 (71) Николаевский кораблестроительный институт им, адм, С.О.Макарова (72) В.M,Ðÿáåíüêèé, Б.Н.Пекер и

В,М,Кофман (53) 621,316.722 ° 1 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство. СССР

У 913353, кл. G 05 Р 1/56, 1981, Авторское свидетельство СССР

М 980245, кл. Н 02 М 7/12 ° 1981 ° (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57). Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изрбретения — повышение эффективности по- давления низкочастотных гармоник тока нагрузки. В стабилизаторе имеются внутренний контур обратной связи по напряжению, включающий в себя делитель 10 напряжения, инерционный регулятор.3 напряжения, логарифмирующий усилитель 11 и частотный селектор 12, н внешний контур обратной связи по току, состоящий из датчика

9 тока и регулятора 2 тока. Вентильный преобразователь 5 совместно с регулятором 3 напряжения и пассивным фильтром 6 образуют низкочастотное звено, частотная характеристика которого определяется внутренним контуром обратной связи. Последний по от ношению к регулятору 2 тока включен параллельно с усилителем 13, В связи с этим эквивалентная полоса их пропускания занимает полосу частот от нуля до 40-60 кГц, что дает возможность сместить частотную характеристику регулятора 2 тока в область высоких частот и обеспечить на частоте подавляемой гармоники дополнительный контурный коэффициент усиления, т.е, более эффективное подавление. 2 ил.

136? 007

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания систем управления электрофизической аппаратуры.

Целью изобретения является повышение эффективности подавления низкочастотных гармоник тока нагрузки.

На фиг.1 изображена функциональная схема стабилизатора постоянного тока, на фиг.2 - логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ), иллюстрирующие его работу, Устройство содержит задатчик 1 (фиг.1) тока,. регулятор 2 тока, инерционный (апериодический ) регулятор 3 напряжения, блок 4 импульсно-фазового

1 управления, вентильный преобразователь 5, пассивный фильтр 6, сумматор 7. Позицией 8 на схеме обозначена нагрузка, В состав устройства входят также датчик 9 тока, делитель

10 напряжения, логарифмический усилитель 11, частотный селектор, низкочастотный усилитель 13 (мощности) .

Позициями 14, 15 и 16,17 на схеме обозначены входные и выходные выводы устройства, предназначенные для подключения со6тветственно первичного источника питания и нагрузки. Опорный вход регулятора 2 тока соединен с выходом задатчика 1 тока, а сигнальный вход — с выходом датчика 9 тока, включенного между шиной нулевого потенциала и выводом

16, Питающий вход вентильного преобразователя 5 подключен к выводам

14 и 15, управляющий вход — к выходу блока 4 импульсно-фазового управления, а один из выходных выводов сое-, динен с шиной нулевого потенциала.

Выходная цепь частотного селектора

12 подключена к первому входу блока 4 импульсно-фазового управления.

Вход делителя 10 напряжения соединен с выходом вентильного преобразователя 5, Входы регулятора 3 напряжения соединены с выходами регулятора 2 тока и делителя 10 напряжения, а выход — с вторым входом блока 4 импульсно-фазового управления. Вход логарифмического усилителя 11 подключен к выходу делителя 10 напряжения, а выход — к входу частотного селектора 12, Пассивный. фильтр 6 включен между выходом вентильного преобразователя 5 и одним из входов сумматора 7, другой вход которого через усилитель

13 подключен к выходу регулятора 2 тока, а выходной потенциальный вывод соединен с выводом 17.

Устройство работает по классическому компенсационному принципу, при котором отклонение тока нагрузки от заданного задатчиком 1 значения воспринимается датчиком 9 и отоабатывается воздействием сигнала регулятора 2 тока на блок 4 импульсно-фазового управления, который, в свою очередь, изменяет режим вентильного преобразователя 5 до восстановления исходного значения тока нагрузки.

Гармоника выпрямленного напряжения с амплитудой 11„ подается на вход блока 4 импульсно-фазового управле20 ния через делитель 10 напряжения и одновременно через регулятор 3 напряжения и ветвь с частотным селектором

12. Коэффициент ее подавления K„(U„) во внутреннем контуре обратной связи по напряжению определяется контурным коэффициентом усиления на частоте подавляемой гармоники и определяется формулой где К,,W,W,11„ — комплексные коэффициенты передачи соответственно де-. лителя 10 напряжения, вентильного преобразователя 5 совместно с блоком

4 импульсно-фазового управления, регулятора 3 напряжения селективной

40 ветви с контролирующим усилителем 11

45 и частотным селектором 12, Коэффициент К (U,) определяется в основном добротностью частотного селектора 12, увеличение которой не

50 приводит к потере устойчивости внутреннего контура. Однако наличие в цепях паразитных элементов и некото,рое влияние на результирующую

ЛАЧХ внутреннего контура вблизи час55 тоты среза частотной характеристики селективной ветви накладывают ограничения на предел увеличения добротности, поэтому реальный коэффициент подавления гармоники обычно не превыЗо К (11 ) = =(1+К W W + W

f1 П Ь(. 10 10 73,f$ g > 1 т (! 0 ) (d = EO „

1367007

Стабилизатор постоянного тока, содержащий регулятор тока, опорный вход которого соединен с выходом задатчика тока, а сигнальный вход — с выходом датчика тока, включенного между шиной нулевого потенциала и первым из выходных выводов устройства, предназначенных для подключения нагрузки, вентильный преобразователь, питающий вход которого подключен к входным выводам устройства, предназначенным для подключения первичного источника питания, управляющий вход — к выходу блока импульсно-фазового управления, а один из выходных выводов соединен с шиной нулевого потенциала, частотный селектор, выходная цепь которого подключена к первому входу блока импульсно-фазового управления, делитель напряжения, вход которого соединен с выходом вентильноГо преобразователя, усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности подавления низкочастотных гармоник тока нагрузки, в него введены информационный регулятор напряжения, логарифмирующий усилитель, пассивный фильтр и сумматор, причем входы регулятора напряжения соединены с выходами регулятора тока и делителя напжения, а выход — с вторым входом бло" ка импульсно-фазового управления, вход логарифмирующего усилителя подключен к выходу делителя напряжения, а выход — к входу частотного селектора, пассивный фильтр включен между выходом вентильного преобразователя и одним из входов сумматора, другой вход которого через усилитель подключен к выходу регулятора тока, а выходной поступательный вывод соединен с вторым выходным выводом устройства, Усилитель 13 явл яе тся поло с овым фильтром, частотная характеристика которого в области низких частот качи-2 нается с частот 10-20 Гц, а в области высоких частот достигает 40-60 кГц.

В связи с тем, что по отношению к регулятору 2 тока внутренний контур с обратной связью по напряжению и частотной характеристикой L, „ и усилитель 13 с частотной характеристикой Ь: включены параллельно, эквивалентная полоса пропускания их, определяемая эквивалентной ЛАЧХ Ь, 35 занимает полосу частот от нуля герц до 40-60 кГц. Это дает воэможность желаемую частотную характеристику

L регулятора 2 тока сместить в область высоких частот, что, в свою 40 очередь, позволяет на частоте подавляемой гармоники обеспечить дополнительный контурный коэффициент усиления до 50-60 дБ и, следовательно, обеспечить эффективное ее дополни- 45 тельное подавление в несколько сотен раэ. Логарифмирующий усилитель 11 предназначен для обеспечения автоматического регулирования коэффициента усиления ветви с частотным селекто- бп ром 1 2 при различных уровнях подавляемой гармоники. При больших уровнях шает 15-20. Дальнейшей снижение гармоники обеспечивается внешним контуром с отрицательной обратной связью по току, высокий коэффициент подавления обеспечивается тем, что переменная составляющая выходного сигнала регулятора 2 тока через усилитель 13 и сумматор 7 подается на нагрузку 8 °

Преобразователь 5 совместно с регуля- 10 тором 3 напряжения и пассивным фильтром 6 представляют собой низкочастотное звено, частотная характеристика которого определяется частотной характеристикой внутреннего контура 15 с обратной связью по напряжению Ь (фиг.2). Последняя, в свою очередь, определяется суммой частотных характеристик L u L инерционного регу-.

3 17,11 лятора 3 напряжения и селективной 20 ветви 11 и 12. подавляемой гармоники коэффициент усиления снижается, при малых — увеличивается, что обеспечивает линейную работу частотного селектора 12, формула изобретения

1367007

Составитель Л,Морозов

Техред Л. Олийнык

Редактор Е,Копча

Корректор О.Кравцова

Заказ 6838/47 Тираж 866 Подпиеное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4