SU1377836A1 - Method of controlling d.c.-to-d.c. voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в статических преобразовател х. Цель изобретени  - повышение точности регулировани  выходного параметра преобразовател . Преобразователь со держит источник питани , силовой ключ, выходной LC-фильтр. Импульсы управлени  силовым ключом формируют с посто нной частотой и длительнос- Tbjo, пропорциональной величине модулирующего сигнала, который формируют путем перемножени  дополнительного и управл ющего сигналов. Дополнительный сигнал пропорционален выходному напр жению преобразовател , 1 ил. с $б (ЛThis invention relates to electrical engineering and can be used in static converters. The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the output parameter of the converter. The converter contains a power supply, a power switch, an output LC filter. The control pulses of the power switch are formed with a constant frequency and a duration of Tbjo, which is proportional to the magnitude of the modulating signal, which is formed by multiplying the additional and control signals. The additional signal is proportional to the output voltage of the converter, 1 slug. with $ b (L

Description

САР SAR

0000

0000

О5O5

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в преобразовател х посто нного напр жени  в посто нное последова- тельного типа, осуществл ющих регулирование выходного напр жени  методом гаиро тно-импуль сной модул  ции.The invention relates to electrical engineering and can be used in constant-voltage DC-to-DC converters of the series type, which regulate the output voltage by the method of gyro-pulsed modulation.

Цель изобретени  - повьппение точности регулировани  выходного па- раметра преобразовател , которым может быть напр жение нагрузки, ток и др. .The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the output parameter of the converter, which can be load voltage, current, etc.

На чертеже приведена структурна  преобразовательна  система, The drawing shows a structural converter system,

Система содержит последовательно включенные источник 1 питани , силовой ключ 2, выходной LC-фильтр 3, нагрузку 4, выход источника 1 через датчик 5 входного напр жени  подклн чен на первый вход узла 6 делени . Выход фильтра 3 через датчик 7 выходного параметра (напр жени  или тока) подключен на первый вход сумматора 8 на второй вход которого подключен выход источника 9 напр жени  задани  Выход сумматора 8 подключен на второ вход узла 6 делени , вьпсод которого через широтно-импульсный модул тор 10 подключен к силовому ключу 2. The system contains a series-connected power source 1, a power switch 2, an output LC filter 3, a load 4, the output of the source 1 through the sensor 5 of the input voltage is connected to the first input of the division node 6. The output of the filter 3 through the sensor 7 of the output parameter (voltage or current) is connected to the first input of the adder 8 to the second input of which the output of the source 9 of the voltage of the reference voltage is connected. The output of the adder 8 is connected to the second input of the division node 6, whose output is via a pulse-width modulator 10 is connected to the power switch 2.

Силовой ключ 2 посредством модул тора 10 периодически переключаетс  с частотой Г„ и преобразует напр жение источника 1 в напр жение на нагрузке 4, а высокочастотные пульса- ции на выходе ключа 2 сглаживаютс  фильтром 3.The power switch 2 by means of the modulator 10 periodically switches with the frequency H "and converts the voltage of the source 1 to the voltage of the load 4, and the high-frequency pulsations at the output of the switch 2 are smoothed by the filter 3.

Напр жение на выходе ключа 2 св зано с напр жением источника 1 равенствомThe voltage at the output of the switch 2 is related to the source voltage 1 by the equality

и,, SU,, . (Оand ,, su ,,. (ABOUT

где S - коммутационна  функци , принимающа  значение S 1 в интервале проводимости tu- ключа 2 и значение S О в интервале Т„ - to,, когда ключ 2 выключен, а период повторени , величина, обратна  частоте преобразовани  f.where S is a switching function, taking the value of S 1 in the conduction interval tu-key 2 and the value of S O in the interval T "- to, when the key 2 is turned off, and the repetition period is the reciprocal of the conversion frequency f.

Длительность интервала проводиThe duration of the interval spend

мости tiL ключа 2 определ етс  в модул торе 10, где происходит сравнение опорного пилообразного сигнала ХОР t/Tn с периодом повторени  Ту, и амплитудой и результирующего сигнала управлени  Хи, который действует Ш входе модул тора 10, Длительность изменени  сигнала Хи. значительно превышает период повторени The tiL of key 2 is determined in modulator 10, where the reference X / tn sawtooth reference signal is compared with the repetition period Tu, and the amplitude and the resulting control signal Chi, which is valid on the input of the modulator 10, Duration of change of the signal Chi. significantly exceeds the repetition period

Т„. Поскольку в пределах интервала Т можно считать Хп const, то .справедливо соотношение Х|,/Х , а среднее значение коммутационной функцииT „. Since within the interval T we can consider Xn const, then the relation X |, / X is valid, and the mean value of the switching function

q - 1 tji - q - 1 tji -

0 фY 50 FY 5

п P

(2)(2)

а среднее значение напр жени  на выходе ключа 2and the average value of the voltage at the output of the key 2

U.O VJ. ,.U.O VJ. ,

лl

(3)(3)

5five

0 5 00 5 0

j j

00

5 five

00

5 five

Равенство (З) дает главную (низкочастотную ) составл ющую напр жени  на выходе ключа 2, а высокочастотные пульсации с частотой f подавл ютс  ЪС-фш1ьтром 3 и не проход т к нагрузке 4, Поэтому равенство (З) справедливо не только дл  посто нных , но и дл  медленно мен ющихс  величин Х| и.и, .Equality (G) gives the main (low-frequency) component of the voltage at the output of switch 2, and high-frequency pulsations with frequency f are suppressed by CS-3 and do not pass to load 4, Therefore, equality (H) is valid not only for constant, but also for slowly varying values of X | i.i.

Согласно предложенному способу управл ющий сигнал на входе модул тора 10 формируют,в видеAccording to the proposed method, the control signal at the input of the modulator 10 is formed, in the form

Х - (Xj - Xj, )/и, ,X - (Xj - Xj,) / and,,

где Х - сигнал на выходе источника 9, Хи, - сигнал отрицательной обратной св зи по выходному параметру, действующий на выходе датчика 7,where X is the signal at the output of source 9, Xi, is the signal of negative feedback on the output parameter, acting at the output of sensor 7,

Тогда из выражени  (З) следуетThen from the expression (3) follows

U.O лU.O l

При этом как выходное напр жение Uyj , так и коэффициент усилени  отрицательной обратной св зи по выходному параметру КU I/Х, не завис т от входного напр жени  U, и при его ко-, дебани х остаютс  неизменными. Поэтому коэффициент Км может быть прин т во всем диапазоне изменени  входного напр жени  U равным максимально допустимому по условию устойчивости, что снижает пульсации напр жени  на нагрузке и повышает точность его регулировани .At the same time, both the output voltage Uyj and the gain of the negative feedback on the output parameter KU I / X do not depend on the input voltage U, and at its deban remain unchanged. Therefore, the Km coefficient can be taken over the entire range of variation of the input voltage U equal to the maximum permissible under the condition of stability, which reduces the ripple voltage across the load and improves the accuracy of its regulation.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ з равлени  преобразователем посто нного напр жени  в посто нное , содержащим последовательный силовой ключ в цепи нагрузок, заключающийс  в том, что формируют сигналы задани  обратной св зи по выходному параметру преобразовател , дополнительный сигнал обратно пропорцнональ- ный входному напр жению преобразовател , сравнивают сигнал задани  с сигналом обратной св зи и в результа- те сравнени  формируют управл ющий сигнал, формируют модулирующий сигнал , формирзтот импульсы управлени  силовым ключом преобразовател  сThe method of converting a dc voltage into a dc converter, containing a serial power switch in the load circuit, consisting in generating feedback reference signals according to the output parameter of the inverter, the additional signal is inversely proportional to the input voltage of the converter, and the reference signal is compared with the feedback signal and, as a result of the comparison, they form a control signal, form a modulating signal, form the control signal pulses of the power switch of the converter with посто нной частотой и длительностью, пропорциональной величине модулирующего сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  выходного параметра преобразовател , модулирующий сигнал формируют путем перемножени  дополнительного и управл ющего сигналов.a constant frequency and duration proportional to the magnitude of the modulating signal, characterized in that, in order to increase the accuracy of controlling the output parameter of the converter, the modulating signal is formed by multiplying the additional and control signals.