CS202178B1

CS202178B1 - Connection of the d.c.current converter with the impulse stabilization

Info

Publication number: CS202178B1
Application number: CS715577A
Authority: CS
Inventors: Pavel Kaspar; Leo Gold
Original assignee: Pavel Kaspar; Leo Gold
Priority date: 1977-11-02
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1980-12-31

Description

Předmětem vynálezu je zapojení měniče stejnosměrného napětí s impulsní stabilizací, který transformuje napájecí napětí na nižší nebo vyšší konstantní hodnotu s minimálními ztrátami a současně obsahuje minimální počet polovodičových prvků.It is an object of the invention to connect a DC voltage converter with pulse stabilization that transforms the supply voltage to a lower or higher constant value with minimum losses and at the same time comprises a minimum number of semiconductor elements.

Nevýhoda klasického způsobu stabilizace se projevuje ve velkém ztrátovém výkonu až o 50 % při kolísání napájecího napětí + 25 % —30 %. Jsou známy pulsní stabilizátory, které problém bezztrátové stabilizace řeší, avšak s použitím složitého obvodového zapojení, což pro méně náročné aplikace je značně neekonomické.The disadvantage of the classical stabilization method is manifested in a large power loss of up to 50% with a voltage fluctuation of + 25% –30%. Pulse stabilizers are known which solve the problem of lossless stabilization, but using complex circuitry, which is considerably uneconomical for less demanding applications.

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení měniče stejnosměrného napětí s impulsní stabilizací podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že paralelně k pomocnému vinutí transformátoru je připojen usměrňovač s vyhlazovacím filtrem, jehož výstup je spolu s výstupem zdroje referenčního napětí připojen na vstup zesilovače stejnosměrného proudu. Výstup tohoto zesilovače proudu je připojen k začátku pomocného vinutí transformátoru, zatímco konec tohoto pomocného vinutí je připojen na fází spínacího tranzistoru, jehož emitor je připojen k primární záporné svorce měniče a kolektor je připojen na začátek primárního vinutí transformátoru, přičemž konec primárního vinutí transformátoru je připojen k primární kladné svorce měniče.These drawbacks are overcome by the wiring of the DC voltage converter with pulse stabilization according to the invention. Its principle consists in that a rectifier with a smoothing filter is connected in parallel to the auxiliary winding of the transformer, the output of which is connected to the input of the direct current amplifier together with the output of the reference voltage source. The output of this current amplifier is connected to the start of the transformer auxiliary winding, while the end of the auxiliary winding is connected to the phase of the switching transistor whose emitter is connected to the primary negative terminal of the converter and the collector is connected to the transformer primary winding. to the primary positive terminal of the drive.

Výhodou zapojení měniče stejnosměrného napětí s impulsní stabilizací podle vynálezu je, že značně snižuje ztrátový výkon (účinnost cca 70 %), a že v rozsahu teplot —40 °C až 60 °C stabilizuje napětí na hodnotě vyšší nebo nižší, než je napětí napájecí s přesností ± 3 %.The advantage of connecting the DC voltage converter with pulse stabilization according to the invention is that it greatly reduces the power dissipation (efficiency approx. 70%) and that it stabilizes the voltage at a value higher or lower than the supply voltage within the temperature range of -40 ° C to 60 ° C. accuracy ± 3%.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese, na kterém paralelně k pomocnému vinutí 4 transformátoru je připojen usměrňovač 7 s vyhlazovacím filtrem, jehož výstup je spolu s výstupem zdroje referenčního napětí 8 připojen na vstup diferenčního členu 9, který má výstup připojen na vstup zesilovače 10 stejnosměrného proudu. Výstup zesilovače stejnosměrného proudu 10 je připojen k začátku pomocného vinutí 4 transformátoru, zatímco' konec pomocného vinutí 4 transformátoru je připojen na bázi spínacího tranzistoru 1, jehož emitor je připojen k primární záporné svorce 12 měniče a kolektor tranzistoru 1 je připojen na začátek primárního vinutí 2 transformátoru. Konec primárního vinutí 2 je připojen k primární kladné svorce 11 měniče.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, in which a rectifier 7 with a smoothing filter is connected in parallel to the auxiliary winding 4 of the transformer, the output of which is coupled to the input of the reference voltage 8. direct current. The output of the direct current amplifier 10 is connected to the beginning of the transformer auxiliary winding 4, while the end of the transformer auxiliary winding 4 is connected on the basis of a switching transistor 1 whose emitter is connected to the primary negative terminal 12 of the converter. transformer. The end of the primary winding 2 is connected to the primary positive terminal 11 of the drive.

Start měniče, tj. sepnutí tranzistoru 1, je uskutečněno prostřednictvím zesilovače stejnosměrného proudu 10. Doba sepnutí tohoto tranzistoru je úměrná času, kdy proud jeho kolektoru dosáhne své maximální hodnoty (IR1 — 1. Ifol) a proud primárním vinutím 2 transformátoru měniče se začíná zmenšovat. Toto způsobí indukci napětí opačné polarity ve vinutí 4, což urychluje uzavření spínacího tranzistoru 1.The start of the transducer, ie the switching on of transistor 1, is effected by means of a direct current amplifier 10. The switching time of this transistor is proportional to the time when its collector current reaches its maximum value (IR1 - 1). . This causes the induction of the opposite polarity voltage in the winding 4, which speeds up the closing of the switching transistor 1.

V době, kdy je transformátor 1 uzavřen, se indukuje napětí v sekundárním vinutí 3 transformátoru měniče a prostřednictvím diody 5 se nabíjí filtrační kondenzátor 6 a kryje se spotřeba zátěže. Současně se však indukuje napětí v pomocném vinutí 4 transformátoru měniče, které je usměrněno a vyhlazeno v usměrňovači 7. Výstupní napětí z usměrňovače 7, které je úměrné výstupnímu napětí měniče, se porovnává v diferenčním členu 9 s referenčním napětím, které je tvořeno ve zdroji referenčního napětí 8. Regulační odchylka, tj. rozdíl těchto dvou napětí potom řídí zesilovač proudu 10 tak, že se zvětšujícím výstupním napětím měniče se zvětšuje výstupní odpor zesilovače proudu 10, zmenšuje se fázový proud tranzistoru 1 a tím. se zmenšuje čas sepnutí tranzistoru 1, což způsobuje stabilizaci výstupního napětí měniče.While the transformer 1 is closed, the voltage in the secondary winding 3 of the converter transformer is induced and the diode 5 charges the filter capacitor 6 and covers the load consumption. At the same time, however, a voltage is induced in the auxiliary winding 4 of the converter transformer which is rectified and smoothed in the rectifier 7. The output voltage from the rectifier 7, which is proportional to the output voltage of the converter, is compared in the differential member 9 with The control deviation, i.e. the difference of the two voltages, then controls the current amplifier 10 so that as the output voltage of the inverter increases, the output resistance of the current amplifier 10 increases, the phase current of transistor 1 decreases and thus. the transistor 1 switching time is reduced, which causes the inverter output voltage to stabilize.

Možnost využití vynálezu je všude tam, kde jde o napájení z baterie a přitom se žádá stabilizované napětí vyšší nebo nižší, než je napětí baterie.The invention is applicable wherever battery power is required and a stabilized voltage higher or lower than the battery voltage is required.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Connection of a DC voltage converter with pulsed voltage stabilization, characterized in that a rectifier (7) with a smoothing filter is connected in parallel to the auxiliary winding (4) of the transformer, the output of which is connected to the input of the differential element (8). 9), which has an output connected to the input of a direct current amplifier (10), the output of which is connected to the beginning of the transformer auxiliary winding (4), while the end of the transformer auxiliary winding (4) is connected based on the switching transistor (1) connected to the primary negative terminal (12) of the converter and the collector is connected to the beginning of the primary winding (2) of the transformer, the end of both the primary winding (2) and the transformer being connected to the primary positive terminal (11) of the converter.