SU1545303A1 - Stabilized dc voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть применено при разработке импульсных вторичных источников. Цель - расширение функциональных возможностей за счет плавного регулировани  при широком диапазоне изменени  нагрузки и сетевого напр жени . Корректирующа  RCD-цепь, выполненна  в виде конденсатора 7, резистора 8 и диода 9, обеспечивает изменение коэффициента усилени  выходного напр жени  при возмущени х как со стороны входа, так и выхода. 1 ил.The invention relates to a converter technique and can be applied in the development of pulsed secondary sources. The goal is to expand the functionality by smoothly adjusting over a wide range of load variations and mains voltage. The correction RCD circuit, made in the form of a capacitor 7, a resistor 8 and a diode 9, provides a change in the output voltage gain factor at disturbances from both the input and output side. 1 il.

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено при разработке импульсных вторичных источников питания.The invention relates to a conversion technique and can be applied in the development of pulsed secondary power sources.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет плавного регулирования при широком диапазоне изменения нагрузки и сетевого напряжения. ЮThe purpose of the invention is the expansion of functionality due to smooth regulation with a wide range of load changes and mains voltage. YU

На чертеже приведена электрическая схема стабилизированного преоб·^⁴ разователя.The drawing shows an electrical diagram of a stabilized converter · ^ ⁴ converter.

Стабилизированный преобразователь содержит импульсный регулятор 1, 15 сглаживающий LCD-фильтр 2, схему 3 управления, включающую компаратор 4, широтно-импульсный модулятор 5, сумматор 6, корректирующую цепь, образованную конденсатором 7, резистором 8, 20 диодом 9.The stabilized converter contains a pulse regulator 1, 15 a smoothing LCD filter 2, a control circuit 3, including a comparator 4, a pulse-width modulator 5, an adder 6, a correction circuit formed by a capacitor 7, a resistor 8, 20, diode 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В квазиустановившемся режиме появление сигнала положительной полярно- 25 сти на выходе схемы 3 управления приводит к включению силового ключа импульсного регулятора 1 и подключению источника входного напряжения через сглаживающий фильтр 2 к нагрузке R_H. Поддержание требуемой величины выходного напряжения осуществляется схемой 3 управления с помощью сигнала обратной связи по выходному напряже- нию, который сравнивается с опорным напряжением U , усиливается компаратором 4 и затем поступает на вход модулятора 5. Модулированный в нем (широтно-импульсным или частотноимпульсным методом) сигнал усилива- дд ется импульсным усилителем и подается на вход силового ключа. Помимо рассмотренной обратной связи в контур регулирования через сумматор 6 введен дополнительный компенсирующий J5 сигнал с выхода модулятора.In quasi-steady state, the appearance of a signal of positive polarity at the output of the control circuit 3 leads to the inclusion of the power switch of the pulse regulator 1 and the connection of the input voltage source through the smoothing filter 2 to the load R _H. The required value of the output voltage is maintained by the control circuit 3 using the feedback signal for the output voltage, which is compared with the reference voltage U, amplified by the comparator 4 and then fed to the input of the modulator 5. The signal modulated in it (by the pulse-width or frequency-pulse method) amplified by a pulse amplifier and fed to the input of the power switch. In addition to the feedback considered, an additional compensating J5 signal from the modulator output is introduced into the control loop through the adder 6.

Напряжение, снимаемое с выхода модулятора 5, имеет постоянную амплитуду и несет суммарную информацию, как о величине входного напряжения, так и о величине тока нагрузки в форме импульсов изменяемой длительности. При этом напряжение конденсатора 7 подается через сумматор 6 на вход компаратора 4. Выходной сигнал которого соответственно изменяет напряжение, поступающее на вход силового ключа регулятора 1 при повышении вход ного напряжения и снижении тока нагрузки.The voltage taken from the output of modulator 5 has a constant amplitude and carries summary information about the magnitude of the input voltage and the magnitude of the load current in the form of pulses of variable duration. In this case, the voltage of the capacitor 7 is supplied through the adder 6 to the input of the comparator 4. The output signal of which accordingly changes the voltage supplied to the input of the power switch of the controller 1 when the input voltage increases and the load current decreases.

Возникновение в выходном сигнале модулятора импульса отрицательной полярности вызывает появление напряжения на конденсаторе 7, которое через сумматор 6 совместно с опорным напряжением U_on в виде величины U₊ подается на вход компаратора 4, Тем самым выходной сигнал усилителя приводит к дополнительному увеличению длительности импульса в точке Б схемы и подзапирайию силового ключа. Окончание прохождения импульса напряжения определяет начало этапа восстановления готовности конденсатора 7 к новому циклу преобразования, посредством его разряда через сумматор 6 и входное сопротивление усилителя: 4. Переход состояния силового ключа 1 в процессе работы от полностью открытого к частично открытому не вызывает скачкообразного нарастания сигнала 1^, таким образом обеспечивается плавность его введения в контур регулирования и отсутствие скачка выходного напряжения.The appearance of a negative polarity pulse in the output signal of the modulator causes the voltage across the capacitor 7 to appear, which, together with the reference voltage U _on, is supplied to the input of the comparator 4 in the form of a voltage U _on in the form of U ₊ . Thus, the output signal of the amplifier leads to an additional increase in the pulse duration at point B schemes and sub-locking of the power key. The end of the passage of the voltage pulse determines the beginning of the stage of restoring the readiness of the capacitor 7 to a new conversion cycle, by discharging it through the adder 6 and the input impedance of the amplifier: 4. The transition of the state of the power switch 1 during operation from fully open to partially open does not cause an abrupt increase in signal 1 ^ This ensures the smoothness of its introduction into the control loop and the absence of a jump in the output voltage.

Таким образом, формирование сигнала на основе модулированного напряжения , имеющего постоянную айплитуду и переменный коэффициент заполнения от воздействия сетевого напряжения и тока нагрузки, естественно определяет его функциональную зависимость от обоих возмущений. Тем самым воздействие величины нагрузки на работу устройства осуществляется аналогично рассмотренному воздействию сетевого напряжения. К примеру, уменьшение тока нагрузки в компенсационных стабилизаторах (не содержащих параметрического канала) приводит к росту напряжения на выходе.Thus, the formation of a signal based on a modulated voltage having a constant amplitude and a variable duty cycle from the influence of the mains voltage and the load current naturally determines its functional dependence on both disturbances. Thus, the effect of the magnitude of the load on the operation of the device is carried out similarly to the considered influence of the mains voltage. For example, a decrease in the load current in compensation stabilizers (not containing a parametric channel) leads to an increase in the output voltage.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий подключенный к входным выводам последовательный импульсный регулятор, сглаживающий фильтр и следящую схему управления, выполненную в виде последовательно соединенных широтно-импульсного модулятора, компаратора и сумматора, входом подключенную к выходным выводам, корректирующую цепь, одним выводом подключенную к выходу импульсного регулятора и выполненную в виде последовательно соединенных резистора и конденсатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет плавного регулирования при широком диапазоне изменения нагрузки и сетевого напряжения, введен в корректирующую цепь диод, последо вательно соединенный с резистором и подключенный к выходу широтно-импульсного модулятора,- причем точка соединения резистора и конденсатора подключена к входу сумматора, а другой вывод конденсатора - к выходу импульсного регулятора.A stabilized DC-DC converter containing a serial pulse regulator connected to the input terminals, a smoothing filter and a control servo circuit made in the form of a pulse-width modulator, a comparator and an adder connected in series, connected to the output terminals by an input, a correction circuit connected to the pulse output by one output controller and made in the form of series-connected resistor and capacitor, characterized in that, in order to expand the function ionic capabilities due to smooth regulation with a wide range of load changes and mains voltage, a diode is inserted into the correction circuit, connected in series with a resistor and connected to the output of a pulse-width modulator, where the connection point of the resistor and capacitor is connected to the input of the adder, and the other output capacitor - to the output of the pulse regulator.