SU480064A2 - Стабилизатор посто нного тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники , в частности к устройствам стабилизации посто нного тока и может использоватьс  в качестве источника питани  аппаратуры св зи.

Известен импульсный стабилизатор тока, выполненный по авт. св. № 437055. Такой стабилизатор тока имеет параметрическую систему управлени  и поэтому не обеспечивает достаточно высокой стабильности тока питани  аппаратуры дальней св зи.

Цель изобретени  - повысить коэффициент стабилизации. Это достигаетс  тем, что в цепочку из односердечникового дроссел  насыщени  и двух импульсных трансформаторов введена вторична  обмотка выходного трансформатора ключевого усилител , по цепи управлени  соединенного с задающим генератором , а по цепи питани  с эмиттерным повторителем , вход которого св зан с выходом дифференциального усилител , управл емого сигналом, снимаемым с шунта, включенного последовательно с нагрузкой.

На фиг. 1 изображена схема стабилизатора посто нного тока; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу стабилизатора тока.

Стабилизатор посто нного тока состоит из следующих элементов: инвертора напр жени  1; выпр мител  2 с П-образным фильтром

и согласующим трансформатором; линейного дроссел  3, включенного последовательно с первичной обмоткой согласующего трансформатора; задающего генератора 4; синхронизатора 5; измерительного элемента 6; дифференциального усилител  7; эмиттерного повторител  8; двухтактного усилител  9 с выходным трансформатором 10; односердечникового дроссел  насыщени  11; импульсных трансформаторов 12, 13; диодов 14, 15, шунтирующих первичные обмотки импульсных трансформаторов в одном направлении; диодов 16, 17, предназначенных дл  получени  унипол рных импульсов напр жени  на входе задающего генератора 4.

На фиг. 2 даны следующие обозначени : диаграмма тока, протекающего через линейный дроссель 3 - is; диаграмма напр жени  на входе инвертора 1 - Ui; диаграмма напр жени  на первичной обмотке трансформатора выпр мител  2 - U2; диаграмма напр жени  на линейном дросселе 3 - Us; диаграмма напр жени  на вторичной обмотке трансформатора 10 - Uio; диаграмма напр жени  на

дросселе насыщени  11 - Un.

Инвертор 1 выполнен по мостовой схеме инвертора напр жени . Сигналы управлени  пр моугольной формы поступают на инвертор от задающего генератора 4, представл ющего

собой генератор Ройера, способный работать

как в режиме самовозбуждени , так и в режиме внешней синхронизации. Синхронизатор 5 состоит из измерительного элемента 6, представл ющего собой шунт, с которого снимаетс  часть напр жени  нагрузки и эмиттерного повторител , включенного на выходе шунта; дифференциального усилител  7; эмиттерного повторител  8; двухтактного ключевого усилител  мош,ности 9, имеющего трансформаторный выход 10.

Рассмотрим работу стабилизатора, начина  с момента включени  задающего генератора 4. В этот момент генератор начинает работать в режиме самовозбуждени  и включает транзисторы 18, 19 инвертора 1. Ток через линейный дроссель 3 возрастает и к дросселю насыщени  11 прикладываетс  напр жение, насыщающее его в положительном направлении. Через некоторый промежуток времени дроссель 11 насыщаетс  и на импульсном трансформаторе 13 по вл етс  напр жение, поступающее на вход задающего генератора 4 и мен ющее пол рность его выходного напр жени . При этом ранее выключенные транзисторы 18 и 19 выключаютс , а неуправл емые диоды 20 и 21 открываютс . Пол рность тока дроссел  3 остаетс  неизменной, но величина его уменьшаетс , а пол рность напр жени  на дросселе насыщени  11 мен етс  на противоположную . Дроссель насыщени  11 иеремагничиваетс  в отрицательном направлении. Когда ток нагрузки снижаетс  до нул , неуправл емые диоды 20 и 21 закрываютс , а открываетс  следующа  пара силовых транзисторов инвертора 1, пол рность тока линейного дроссел  мен етс  на противоположную.

Изменение сопротивлени  нагрузки или выходного напр жени  приводит к изменению мгновенных значений напр жени  на дросселе насыщени  11 и длительности интервалов его перемагничивани , т. ё. частоты инвертировани  напр жени . При уменьшении сопротивлени  нагрузки или повышении входного напр жени  частота выходного напр жени  инвертора повышаетс , что приводит к увеличению падени  напр жени  на линейном дросселе и уменьшению падени  напр жени  на нагрузке. В результате ток нагрузки остаетс  неизменным. При повышении сопротивлени  нагрузки или снижении входного напр жени  посто нство тока нагрузки поддерживаетс  путем снижени  частоты выходного напр жени  инвертора 1. При параметрической стабилизации погрешности , вызванные неидеальностью петли гистерезиса дроссел  насыщени  И, инерционностью импульсных трансформаторов 12, 13 и ключевых элементов инвертора 1, несколько снижают частоту инвертировани , требуемую

дл  идеальной стабилизации. Отработка погрешностей параметрической стабилизации, а следовательно и повышение коэффициента стабилизации устройства осуществл етс  применением компенсационного управлени . Дл 

этого в синхрюнизаторе 5 последовательно с дросселем насыщени  11 включаетс  выходна  обмотка трансформатора 10 ключевого усилител  9. Снимаемое с этой обмотки напр жение UIQ суммируетс  с напр жением линейного дроссел  3-Us и уменьшает врем  насыщени  дроссел  И на величину задержки , вызванной неидеальностью элементов, тем самым увеличива  частоту инвертировани  до значени , необходимого дл  идеальной стабилизации .

Предмет изобретени 

Стабилизатор посто нного тока, по авт. св. № 437055 отличающийс  тем, что, с

целью повышени  коэффициента стабилизации , в цепочку из односердечникового дроссел  насыщени  и двух импульсных трансформаторов введена вторична  обмотка выходного трансформатора ключевого усилител , по

цепи управлени  соединенного с задающим генератором, а по цепн питани  с эмиттерным повторителем, вход которого св зан с выходом дифференциального усилител , по цепи управлени  соединенного с шунтом, включенным последовательно с нагрузкой.