NO833868L - Styrt ferroresonat spenningsregulator. - Google Patents

Styrt ferroresonat spenningsregulator.

Info

Publication number
NO833868L
NO833868L NO833868A NO833868A NO833868L NO 833868 L NO833868 L NO 833868L NO 833868 A NO833868 A NO 833868A NO 833868 A NO833868 A NO 833868A NO 833868 L NO833868 L NO 833868L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
circuit
power supply
clock
output
input
Prior art date
Application number
NO833868A
Other languages
English (en)
Inventor
James Frank Long
Brian Joseph Budnik
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of NO833868L publication Critical patent/NO833868L/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/32Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
    • G05F1/34Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
    • G05F1/38Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/13Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using ferroresonant transformers as final control devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

Styrt ferroresonant spenningsregulator.
Denne oppfinnelsen angår ferroresonante kraftfor-syningskretser og spesielt dem med lukket tilbakekoblings-sløyfe.
Ferroresonante transformatorer er idag mye brukt
i linjespenningsregulatorer og DC kraftforsyninger. Ferroresonante innretninger benytter transformatormetning for å oppnå regulering av utgangsspenninga ved forandringer i inngangs-linjespenninga . Sekundær metning sikrer at sekun-daérspenninga ikke kan øke utover en viss verdi, uavhengig av variasjoner i primærspenninga.
Når spenninga på AC-inngangen til den ferroresonante kraftforsyningen når et visst nivå går kjernen under sekundærviklinga i metning i hver AC-halvperiode. Ved metningspunktet synker impedansen i magnetiseringstransformator-en (reaktoren) brått, og kapasitiv strøm flyter gjennom den lave impedansen og bærer således kondensatorladningen til den motsatte kondensatorplaten. Idet kondensatoren utlades kan ikke metnings-flukstettheten i sekundærkretsen opprettholdes, og reaktoren går ut av metning. På dette punktet går det nesten ingen kapasitiv strøm. En ny halvperiode begynner når tilstrekkelige voltsekunder igjen er tilført reaktoren for å sette igang metning.
Den lagrede energien i kondensatoren i løpet av hver halvperiode sikrer at sekundærmetningen vil opptre over et vidt område av mulige belastninger. Videre økninger i linjespenninga utover metningspunktet opptas over den lineære induktoren. Derfor forblir sekundærspenninga konstant ved forandringer i linjespenninga. En mer detaljert beskrivelse av ferroresonansen og dens anvendelse på regulert kraftforsyning kan finnes i William T. McLyman: "Transformer and
Inductor Design Handbook", Marcel Decker, Inc., USA.
Standard ferroresonante kraftforsyninger benytter kjernemetning for å oppnå linjeregulering. Men siden kjernen er det regulerende element, kan den ikke regulere mot ytre påvirkning på kjernen, så som frekvensforandringer og tap i ytre ledningsnett. Ferroresonante kraftforsyninger kan for-bedres til å regulere mot forandringer i frekvens og last ved å tilføye en tilbakekoplet styrekrets til den ferroresonante transformatoren. I samsvar med en slik forbedring vil transformatorkjernen aldri tillates å gå i metning. Isteden forbinder en AC-bryter en induktor i parallell med AC-kondensatoren for å sørge for en lavohmig utladningsvei for kondensatoren. Ved å lukke AC bryteren i en brøkdel av hver halvperiode, simuleres en ferroresonant utladning og utgangsspenninga i sekundærviklingen kan varieres som nødvendig med en tilbakekoplingssløyfe. Dette arrangementet refereres vanligvis til som en styrt ferroresonant kraftforsyning. Denne for-bedringen resulterer imidlertid i økt sløyfeforsterkning og eventuelt ustabile forhold ved visse frekvenser. Svingninger på inngangs AC-linja og raskt skiftende lastforhold kan lett utløse vedvarende svingninger.
Kjent teknikk viser at senkning av utgangen av den ferroresonante kraftforsyningen forsterker stabiliteten ved å redusere sannsynligheten for vedvarende svingninger. En slik løsning på ustabilitetsproblemet er utilfredsstillen-de, fordi en del av den totale tilgjengelige utgangseffekten til kraftforsyningen må forsvinne for å gi stabilitet. Så mye som 101 av den tilgjengelige utgangseffekten kan være på-krevet for å sikre at kraftforsyningen ikke skal svinge. Når denne reduksjonen av tilgjengelig utgangseffekt er funnet uaksteptabel, har alternativet før vært å overvåke utgangsspenninga fra den ferroresonante kraftforsyningen med en styrekrets, for å iaktta ustabiliteten på utgangen. Når svingninger inntrer, kan styrekretsen bryte eller stanse kraftforsyningen. Denne løsningen er også utilstrekkelig, fordi den kan resultere i uheldig stans i kraftforsyningen. Dessuten er brudd eller stans i den ferroresonante kraftforsyningen ingen løsning på problemet, men bare en sikkerhets- mekanisme for å beskytte annet utstyr fra skade forårsaket av ustabiliteten til den ferroresonante kraftforsyningen. Derfor er det behov for en styrt ferroresonant kraftforsyning som kan drives stabilt over et område fra null til full last uten å kreve tap i kraftforsyningens utgangseffekt eller stans i kraftforsyningen.
Et hovedformål med denne oppfinnelsen er å frem-skaffe en ny og forbedret konstruksjon av en styrt ferroresonant kraftforsyning som opprettholder driftsstabiliteten ved svingninger på inngangslinja og raske variasjoner i utgangseffekten .
Et videre formål med denne oppfinnelsen er å frem-skaffe en styrt ferroresonant kraftforsyning som tillater stabil drift uten ytre last.
I korthet er oppfinnelsen en styrt ferroresonant kraftforsyning med en forbedret tilbakekoplingskrets som resulterer i forbedret utgangsstabilitet. Den styrte ferroresonante kraftforsyningen i oppfinnelsen omfatter en transfor-mator, ei lavspent sekundærvikling, en bryter, en tilbakekoplingskrets og en resonant viklingskrets. Tilbakekoplingskretsen reagerer på lavspennings-sekundærutgangen for å gi et variabelt utgangssignal som aktiverer bryteren. Den resonante viklingskretsen forandrer den magnetiske karakteristikken til transformatorkjernen som.svar på aktiveringen av bryteren. Den forbedrete tilbakekoplingskretsen reagerer på lavspennings-sekundærutgangen i bare en del av frekvensperioden til AC-signalets inngang til den ferroresonante kraftforsyningen. Tilbakekoplingskretsen omfatter en synkroniseringskrets og ei klokke som reagerer på lavspennings-sekundærutgangen, en styringskrets som reagerer på klokka og en utgang som reagerer på styrekretsen. Styrekretsen gir et signal til en undertrykkingsinngang på klokka innen en tidsramme slik at klokka (og således tilbakekoplingskretsen) bare aktiveres ei kort tid i hver halvperiode av AC-inngangen til den ferroresonante kraftforsyningen. Figur 1 viser et blokkdiagram av en tidligere kjent DC ferroresonant kraftforsyning med lukket sløyfe. Figur 2 viser et kretsdiagram av pulsbreddemodulatoren i
figur 1.
Figur 3 viser et bølgeform styringsdiagram av forskjellige signaler forbundet med kretsdiagrammet på figur 2. Figur 4 viser et blokkdiagram av en styrt ferroresonant kraftforsyning ifølge oppfinnelsen. Figur 5 viser et kretsdiagram av en del av tilbakekoplingskretsen for en styrt ferroresonant kraftforsyning ifølge oppfinnelsen. Figur 6A viser et bølgeform-styringsdiagram av forskjellige viktige signaler forbundet med pulsbreddemodulatoren vist i figur 5, mens Figur 6B viser et sammenligningsdiagram mellom to bølgefor-mer i figur 6A. Det første representerer inngangssignalet til tilbakekoplingskretsen til den ferroresonante kraftforsyningen vist i figur 5. Det andre representerer signalet som bestemmer tiden når tilbakekoplingseretsen på figur 5 er aktivert. Figur 1 viser et tidligere kjent diagram av den grunnleggende ferroresonante kraftforsyningen som oppfinnelsen er beregnet på. Et AC-inngangssignal med fast frekvens forsyner transformatorens primærvikling 11 som er magnetisk forbundet til ei lavspent sekundærvikling 13 og ei høyspent resonant-vikling 19 ved aktivering av transformatoren. Den resonant-viklinga 19 består av ei vikling rundt magnetise-ringstransformatorens kjerne og en kondensator i parallell med viklinga. Kondensatoren refereres vanligvis til som en resonerende kondensator og er sammen med magnetiseringstrans-formatoren ansvarlig for den karakteristiske spenningsavheng-ige resonansen til transformatoren. Den lavspente sekundærviklinga består av ei vikling rundt magnetiseringstransfor-matorens kjerne. Utgangen av denne viklinga mottas av en likeretter 15. Den likerettede AC-spenninga fra likeretter 15 går til filternettverk 17 som tradisjonelt har kapasitiv inngang.
Utgangen av filternettverket gir en DC-spenning med lav ripple. Den resonante viklinga 19 omfatter også en ytre lineær induktor. En tilbakekoplingskrets gir det påkrev-de styresignal for å få den lineære induktoren til å virke i parallell med den høyspente resonante viklinga i en del av hver halvperiode og derved simulere metning i transformator-kj ernen.
I figur 1 tjener kompensasjonskretsen 21 til å gi tilstrekkelig forsterkning og fasemargin nær innkoplingsfre-kvensen til en triak 29. Feilforsterkeren 23 sammenlikner utgangsspenningaav kraftforsyninga med ei forutbestemt re-feransespenning 25. Utgangen av feilforsterkeren 23 er ei DC-spenning som representerer den gitte feil mellom den aktuelle DC-utgangsspenning og referansespenninga. Pulsbreddemodulatoren 27 benytter DC-spenningsnivået fra feilforsterkeren 23 og utgangen fra ei klokke 33 for å skape et pulsbreddemodulert signal som kopler ut og inn triaken 29. Triaken 29 virker som en bryter som elektrisk forbinder den lineære induktoren 1 shunt med den resonante viklinga 19. En synkroniseringskrets 32 påtrykkes utgangssignalet fra likeretteren 15. Synkroniseringskretsen 32 reduserer spenningsnivået på signalet fra likeretteren 15 slik at det er forenlig med inngangen til klokka 33. Klokka 33 skal fortrinnsvis detektere nullgjennomgang. Den nøyaktige utforming og innbyrdes for-bindelse mellom den resonante viklinga 19, triaken 29 og den lavspente sekundærviklinga 13 er velkjent for dem som er fortrolig med ferroresonante spenningsregulatorer og vil ikke bli behandlet detaljert her.
En belastningsmotstand 31 er en minimumslast som kommer fram over DC-utgangen til den styrte ferroresonante
spenningsregulatoren i figur 1. Belastningsmotstanden 31 kan være en enkel innretning slik som en høyeffektmotstand. Hen-sikten med belastningsmotstanden 31 er å opprettholde stabil drift i tilbakekoplingssløyfa til den styrte ferroresonante kraftforsyninga på figurlunder null last eller liten last. Belastningsmotstanden 31 virker også til å stabilisere den
styrte ferroresonante kraftforsyninga under visse forbigående forhold på inngangen. Den mest plagsomme av disse er periodiske AC-linjeforstyrrelser og raske forandringer i belast-ningen.
Figur 2 og 3 er henholdsvis et skjematisk diagram som viser komponentene i pulsbreddemodulatoren 27 på figur 1 og et bølgeform-styrediagram for inngangs- og utgangssignal-ene forbundet med -Figur 1 og 2. Figur 2 viser pulsbreddemodulatoren 27 som består av en timer 35 og en komparator 37. Bølgeform A på figur 3 viser utgangssignalet A fra likeretteren 15 som gir inngangssignalet til synkroniseringskretsen 32. Bølgeform B er utgangssignalet fra klokka 33 som måler nullgjennomgang. Utgangen fra klokka 33 brukes som styre-inngang til timeren 35 i pulsbreddemodulatoren 27. Timeren 35 kan være et enkelt RC-nettverk med lading og utlading synkronisert med utgangssignalet fra klokka 33. Utgangen fra timeren 35 er ei sagtannspenning representert ved bølgeform C i figur 3. Timeren 35 genererer ei sagtannspenning på utgangen som utlades i hver halvperiode når utgangsspenninga - fra klokka 33 faller under et forutbestemt nivå.
I figur 3 er sagtannspenningsdelen av bølgeform C utgangen fra timeren 35 som går til den positive inngangen på komparator 37 mens DC-spenninga fra feilforsterkerens utgang går til den negative inngangen på komparator 37, vist som den stiplete linja.i bølgeform C. Utgangen av komparator 37 er vist i bølgeform D på figur 3. Utgangen er en pulsbreddemodulert bølgeform som tjener til å slå triaken 29 av og på.
(Vist symbolsk i figur 1). Utformingen av klokka 33 og timeren 35 er begge velkjente og alminnelige konstruksjoner. Komparator 37 kan konstrueres av en vanlig operasjonsforsterker på en velkjent måte, men en hvilken som helst passende puls-breddemodulatorteknikk kan brukes.
Når størrelsen på DC-spenninga fra feilforsterkeren 23 varierer, vil ytelsesperioden til komparatoren 37 vari-ere tilsvarende. Følgelig, ved å forandre ytelsesperioden til utgangen fra komparatoren 37 (bølgeform D i figur 3), blir tenningen til triaken 20 modifisert og således varierer tiden for simulert metning for transformatorkjernen. Gjennom innvirkning fra transformatoren kan den lave sekundærspenninga 13 styres. Dette kan en lett se ved en undersøkelse av bølgeform C og D på figur 3. Når sagtannspenninga fra timeren 35 stiger, når den et punkt der den blir større enn DC-spenninga fra feilforsterkeren 23. (Denne DC-spenninga er vist med en stiplet linje i bølgeform C på figur 3). På det punktet slår komparator 37 over fra lav til høy tilstand. Når sagtannspenninga utlades, skifter komparator 37 fra høy til lav tilstand fordi DC-feilspenninga nå er større enn sagtannspenninga på den positive inngangen på komparatoren 37.
En forandring i spenning på DC-utgangen av den ferroresonante kraftforsyningen vil resultere i et styre-tilbakekoplingssignal som vil få tennetiden til triak 29 til å forandre seg og således opprettholde DC-utgangen på den øn-skede spenninga. Som nevnt tidligere er en ferroresonant kraftforsyning uten belastningsmotstand 31 både med og uten tilbakekoplet styrekrets følsom overfor ustabil drift under forhold med lav, ingen eller forbigående last og også når den utsettes for spenningsforstyrrelser på primærlinja. Tilbakeføring av en belastningskrets i den ferroresonante kraftforsyningen gjør at opp til 10% eller mer av den totale effekt som kan leveres går tapt eller ofres for å opprettholde stabiliteten under alle normale driftsforhold. Siden dette i alvorlig grad påvirker effektiviteten til den ferroresonante kraftforsyningen og også øker drifts- og produksjonskostnade-ne, er det behov for å stabilisere den styrte ferroresonante kraftforsyningen på en annen måte enn å la noe av den tilgjengelige utgangseffekten gå tapt.
Figur 4 er et blokkdiagram av den ferroresonante kraftforsyningen med lukket sløyfe i henhold til oppfinnelsen. Unntatt klokka 33 i figur 1 er hver komponentblokk i blokkdia-grammet for oppfinnelsen på figur 4 funksjonelt de samme som komponentblokkene på figur 1. Derfor er hver komponentblokk i figur 4 nummerert likedan som sin motpart i figur 1, med klokka som eneste unntak. Ved å modifisere virkningen av klokka i figur 1, eliminerer oppfinnelsen behovet for belastningsmotstanden 31 vist i figur 1.
Klokka 39 på figur 4 har en undertrykkende funksjon som reagerer på et styresignal fra en undertrykkingskrets 30. Undertrykkingskretsen 40 tillater bare at klokka 39 reagerer på synkroniseringspulser fra synkroniseringskretsen 32 i et kort tidsintervall som ligger nær en ventet synkroniserings-puls fra synkronisator 32. Således oppnår den ferroresonante kraftforsyningen ifølge oppfinnelsen sin høye stabilitet ved å forkaste alle falske synkroniseringspulser fra synkroniseringskretsen 32, da bare synkroniseringspulser med riktig bredde blir oppfattet av klokka 39. Følgelig trenger ikke den ferroresonante kraftforsyningen på figur 4 noen minimumslast og tilsvarende effekttap som opprettholdes på utgangen til kraftforsyningen. Ved å eliminere belastningsmotstanden er den ferroresonante kraftforsyningen ifølge oppfinnelsen istand til å levere all sin tilgjengelige effekt til utgangs-lasten. Dette resulterer effektivt i en vesentlig økning i driftsytelsen og således en vesentlig reduksjon i driftskost-nadene for den styrte ferroresonante kraftforsyningen i oppfinnelsen .
Den styrte ferroresonante kraftforsyningen i figur 4 består av fem primære blokker. Den første er inngangskret-sen bestående av primærtransformator 11 og et AC inngangssignal. Den andre er den sekundære kretsen som består av den lave sekundærspenninga 11, likeretteren 15 og filternettverket 17. Den tredje primære blokka er tilbakekoplingsnettverket bestående av kompensasjonskretsen 21, feilforsterkeren 23, referansespenninga 25, synkronisatoren 32, klokka 39, pulsbreddemodulatoren 27 og undertrykkingskretsen 40. Den fjerde blokka er en bryter bestående av triaken 29. Og den femte blokka er styringen av den magnetiske fluksen bestående av den resonante viklinga 19.
Figur 5 er et kretsdiagram av en del av tilbakekoplingskretsen til den ferroresonante kraftforsyningen på figur 4. De stiplete linjene definerer pulsbreddemodulator 27 og undertrykkingskrets 40 fra figur 4. Klokka 39 på figur
5 kan være ei klokke for deteksjon av nullgjennomgang med brytere til lav tilstand etter deteksjon av nullgjennomgang på inngangen. Med unntak av en undertrykkings inngang er klokka 39 lik klokka 33 i figur 2 og av velkjent konstruksjon for folk som er fortrolig med faget. Utgangen fra klokka 39 på figur 5 forsyner inngangen til en monastabil krets 41
som også er av tradisjonell konstruksjon. I den foretrukne utformingen av oppfinnelsen er den monostabile kretsen byg-get opp med operasjonsforsterkere på en måte som er velkjent for fagfolk.
Pulsbreddemodulatoren 27 omfatter styringsnettverk-et av den monostabne kretsen 41, transistoren T for konden-satorutladning, kondensatoren C og motstanden R2 med en ka-rakteristisk ladehastighet definert ved CR2. CR2-nettverket lades gjennom en spenning V^e£. Pulsutgangen av den monostabile kretsen 41 går til basen på transistoren T for kondensa-torutladning gjennom motstanden RI. Pulsen fra den monostabile kretsen 41 slår på transistoren T som resulterer i utlading av alle spenninger som forekommer over kondensatoren C. Både katoden på kondensatoren C og emitteren på transistoren T er forbundet til jord. Kollektoren på transistoren T er forbundet til anoden på kondensatoren C og den ene enden av motstanden R2 er forbundet til V^e£ Signalet til anoden på kondensatoren C tjener som et inngangssignal til komparator 43 og komparator 45 ved spenningsdelernettverket R3 og R4. Den negative inngangen til komparator 45 mottar spenninga fra anoden på kondensator C. Utgangen fra komparator 45 går til undertrykkingsinngangen på klokka 39 via beskyttel-sesdioden Dl. Både komparator 43 og komparator 45 er konven-sjonelle komparatorer og er fortrinnsvis oppbygd av operasjonsforsterkere. Komparatoren 43 er en del av pulsbreddemodulatoren 27 i figur 4 og har som sin positive inngang spenninga på anoden på kondensatoren C og som sin negative inngang den variable DC-spenninga fra feilforsterkeren 23. Utgangen fra komparator 43 er et pulsbreddemodulert signal som brukes som styresignal for triaken 29 vist på figur 4.
Figurene 6A og 6B viser ei bølgeform forbundet med driften av oppfinnelsen vist på figur 5. Bølgeformene A-G på figur 6A forekommer på forskjellige innganger og utganger på kretskomponentene på figur 5. Bølgeform A er utgangen fra likeretter 15. Bølgeform A er et likerettet helbølgesignal fra AC-inngangen til primærtransformatoren 11. Bølgeform A gir et inngangssignal til klokka 39 på figur 5. Bølgeform B er utgangssignalet fra klokka 39 på figur 5 som tjener som inngangssignal til den monostabile kretsen 41 på figur 5. Utgangen av den monostabile kretsen 41 er bølgeform C. Bøl-geform C går til basen på transistoren T for kondensatorut-lading på figur 5 og muliggjør stigningene i bølgeform D og
F. Bølgeform D på figur 6A viser de to spenningene anvendt på komparator 45 på figur 5. Den første spenninga er ei sagtannspenning dannst.av VR£, motstanden R og kondensatoren C som reaksjon på signal med bølgeform C fra den monostabile kretsen 41. Det andre signalet er ei konstant DC-referanse-spenning dannet av^spenningsdelernettverket R3-R4. Når sag-tanns-inngangsspenninga anvendt på komparator 45 blir større enn DC-referansespenninga, vil utgangs-bølgeform E til komparator 45 forandre seg fra positiv til negativ tilstand. Dette kan en se ved å sammenlikne bølgeform E med bølgeform D.
Bølgeform F i figur 6A viser de to spenningssignal-ene på inngangene til komparator 43. Sagtannspenninga går inn på den positive inngangen på komparator 43. Den negative inngangen av komparator 43 forsynes av ei variabel DC-spenning fra feilforsterkeren 23 (vist på figur 4). Som en kan se, slår komparatorutgangen over fra lav til høy tilstand når den sagtannformete inngangen til komparator 43 blir større enn den variable DC-inngangen fra feilforsterkeren 23.
Bølgeform A på figur 6A har flere forbigående puls-er tilstede på utgangen av likeretter 15. De forbigående pulsene kan opptre som reaksjon på linjebrudd eller lastforand-ringer i kraftforsyninga. Som en kan se ved å sammenlikne figur 6A med figur 3, er inngangsbølgeformen A identisk for både den tidligere kjente kretsen i figur 1 og 2 og kretsen i henhold til oppfinnelsen vist i figur 4 og 5. De forbigående forandringene i bølgeform A gir en uønsket virkning i den tidligere kjente pulsbreddemodulatorens utgang som en kan se i bølgeform D på figur 3. Denne ustabiliteten oppstår fordi pulsene fra synkronisator 32 til den tidligere kjente klokka 33 på figur 2 blir uregelmessige når den ferroresonante transformatoren begynner å svinge. Disse uregelmessige pulsene får tilbakekoplingskretsen til å reagere i utakt og låser således hele kraftforsyningen i en udempet, ukontrollert svingning.
Bølgeform E på figur 6A gir et undertrykkingssig-nal til klokka 39 på figur 5. Undertrykkingspulsene forhind-rer at klokka 39 reagerer på falske deteksjoner av nullgjennomganger forårsaket av transienter. Ytelsesperioden til fir-kantbølgen E på figur 6A bestemmes av DC-spenningsnivået til referansespenningas inngang på den positive inngangen av komparator 45. Dett? kan lett anskueliggjøres ved en inspek-sjon av bølgeform D på figur 6A. Siden bølgeform E bare fri-gjør klokka 39 på figur 5 fra en undertrykkingstilstand i et kort tidsrom av en periode av den likerettede AC-utgangen fra likeretter 15, gir den korte perioden med frigjøring et tidsrom der inngangen til klokka 39 er følsom overfor sitt inngangssignal (bølgeform A). Følgelig er klokka 39 ikke føl-som overfor alle transienter på bølgeform A. Faktisk kan kretsen på figur 5, med høy nok ytelsesperiode på bølgeform C, bli praktisk talt immun mot alle slags virkninger av inn-kommende transienter på sin pulsbreddemodulerte utgang anvendt på triaken 29.
Figur 6B viser bølgeform A og bølgeform B i nær sammenlikning for bedre å illustrere tidsrommet der klokka 39 er satt istand til å undersøke sin inngangsspenning fra likeretter 15. Styrekretsen fjerner undertrykkingssignalet fra undertrykkings inngangen på klokka 39 bare i en kort tids-periode i nærheten av den forventede nullgjennomgangen for det likerettede AC-signalet. Forbigående nullgjennomganger som oppstår i tidsintervallet mellom nullgjennomganger forårsaket av transformatorsvingningef blir oversett av-et' tilbakekoplingskretsen, fordi klokka 39 erien undertrykkingstilstand i hele perioden til den likerettede sekundærspenninga unntatt i en liten del av den.
Oppladingstida til sagtannspenninga og innstilling av referansespenninga inn til komparator 45 justeres slik at undertrykkingsinngangen til klokka 39 frigjøres bare i et ønsket intervall som i tid er tilnærmet lik den neste forventede nullgjennomgangen forårsaket av et normalt inngangssignal .
Sammenfattet kan en si at tilbakekoplingskretsen gjennom styrekretsen, klokka 39 og undertrykkingsinngangen virker slik at den tar stikkprøver av utgangen fra kraftforsyningen ved periodiske tidsintervaller som svarer til forventede nullgjennomganger på kraftforsyningens utgang.

Claims (6)

1. Ferroresonant kraftforsyning som drives fra et AC-inngangssignal, for å gi et regulert utgangssignal, karakterisert ved at den omfatter: En sekundær-krets som omfatter en transformatorkjerne for å motta AC-inngangssignalet ved transformatorinnvirkning, koplingsutstyr, en tilbakekoplingskrets som kan reagere på ovennevnte sekun-dærutgangssignal i bare en del av frekvensperioden av AC-signalet og som gir et variabelt utgangssignal for å aktivere koplingsutstyret, samt en resonansvikling som forandrer den magnetiske karakteristikken til transformatorkjernen som reaksjon på koplingsutstyret.
2. Kraftforsyning ifølge patentkrav 1, karakterisert ved at tilbakekoplingskretsen omfatter: Ei klokke som reagerer på sekundær-utgangssignalet og som har en undertrykkingsinngang, en styrekrets som reagerer på klokka, en undertrykkingskrets som reagerer på styrekretsen for å kople ut og inn undertrykkingsinngangen til klokka, samt utgangsutstyr som reagerer på styrekretsen, for å gi en variabel signalutgang til koplingsutstyret.
3. Kraftforsyning ifølge patentkrav 2, karakterisert ved at styrekretsen omfatter: En monosta-bil krets som reagerer på klokka, og et spenningsladingsnett-verk som reagerer på den monostabile kretsen.
4. Kraftforsyning ifølge patentkrav 2, karakterisert ved at utgangsutstyret omfatter: en feil-forsterker som reagerer på sekundæruttaket, en komparatorkrets som reagerer på feilforsterkeren og styrekretsen for å gi et pulsbreddemodulert utgangssignal til koplingsutstyret.
5. Kraftforsyning ifølge patentkrav 2, karakterisert ved at undertrykkingskretsen omfatter: En spenningsreferansekrets, en komparatorkrets som reagerer på styrekretsen og spenningsreferansekretsen for å gi ovennevnte undertrykkingsinngang til klokka med signaler som starter klokka i den tilnærmede tid for forventet nullgjennomgang av normale sekundærutgangssignaler mens de holder klokka utkop-let alle andre tider.
6. Framgangsmåte for å stabilisere en tilbakekoplet styrt ferroresonant kraftforsyning, karakterisert ved at den omfatter trinnene: 1) å skape et signal som representerer et tidsrom som er min-dre enn en halvperiode av AC-inngangen til den ferroresonante kraftforsyning, 2) å aktivere tilbakekoplingskretsen til den tilbakekoplede styrte ferroresonante kraftforsyning bare i nærvær av ovennevnte "tidsrom-signal".
NO833868A 1982-04-06 1983-10-24 Styrt ferroresonat spenningsregulator. NO833868L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/366,111 US4465966A (en) 1982-04-06 1982-04-06 Controlled ferroresonant voltage regulator providing immunity from sustained oscillations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO833868L true NO833868L (no) 1983-10-27

Family

ID=23441713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO833868A NO833868L (no) 1982-04-06 1983-10-24 Styrt ferroresonat spenningsregulator.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4465966A (no)
EP (1) EP0105331A4 (no)
KR (1) KR840004591A (no)
AR (1) AR231684A1 (no)
CA (1) CA1192951A (no)
ES (1) ES8500467A1 (no)
FI (1) FI834422A (no)
IL (1) IL68261A0 (no)
NO (1) NO833868L (no)
WO (1) WO1983003689A1 (no)
ZA (1) ZA832046B (no)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365157A (en) * 1994-01-07 1994-11-15 Coltene/Whaledent, Inc. Voltage regulator employing a triac to deliver voltage to a load
US5402059A (en) * 1994-02-08 1995-03-28 Ford Motor Company Switching power supply operating at little or no load
US5747973A (en) * 1996-12-11 1998-05-05 Shop Vac Corporation Current regulating switch circuit
US7269034B2 (en) 1997-01-24 2007-09-11 Synqor, Inc. High efficiency power converter
US5939838A (en) * 1997-05-30 1999-08-17 Shape Electronics, Inc. Ferroresonant transformer ballast for maintaining the current of gas discharge lamps at a predetermined value
US5886507A (en) * 1997-08-20 1999-03-23 Shape Electronics, Inc. Controlled ferroresonant transformer
US6112136A (en) * 1998-05-12 2000-08-29 Paul; Steven J. Software management of an intelligent power conditioner with backup system option employing trend analysis for early prediction of ac power line failure
US6212051B1 (en) * 1999-02-08 2001-04-03 Acute Power, Inc. Pulse-width modulator current limiter
US6934672B2 (en) * 2001-12-27 2005-08-23 Texas Instruments Incorporated Control loop status maintainer for temporarily opened control loops
US6782513B1 (en) * 2002-02-15 2004-08-24 Shape Electronics, Inc. High power factor integrated controlled ferroresonant constant current source
US7519439B2 (en) * 2002-11-06 2009-04-14 Texas Instruments Incorporated Efficient digital processor for feedback control applications
US7190143B2 (en) * 2005-05-27 2007-03-13 Rockwell Automation Technologies, Inc. Pulse width modulation (PWM) rectifier with variable switching frequency
JP5170241B2 (ja) * 2009-02-13 2013-03-27 株式会社村田製作所 絶縁型スイッチング電源装置
US9408261B2 (en) * 2013-05-07 2016-08-02 Power Integrations, Inc. Dimmer detector for bleeder circuit activation
US10199950B1 (en) 2013-07-02 2019-02-05 Vlt, Inc. Power distribution architecture with series-connected bus converter

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US27916A (en) * 1860-04-17 Improved machine for making eaves-troughs
US3351849A (en) * 1964-04-28 1967-11-07 Lorain Prod Corp Ferroresonant voltage regulating and harmonic suppressing circuit
US3401272A (en) * 1965-08-30 1968-09-10 Westinghouse Electric Corp Ferroresonant transient suppression system
US3525035A (en) * 1968-09-30 1970-08-18 Bell Telephone Labor Inc Closed loop ferroresonant voltage regulator which simulates core saturation
US3573605A (en) * 1968-09-30 1971-04-06 Bell Telephone Labor Inc Closed loop ferroresonant regulator
US3573606A (en) * 1969-10-01 1971-04-06 Bell Telephone Labor Inc Closed-loop ferroresonant voltage regulator which simulates core saturation
US3596112A (en) * 1969-12-17 1971-07-27 Allen Bradley Co Noise-isolated trigger signal generator for motor control
DE2019804C3 (de) * 1970-04-23 1981-12-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Monolithisch integrierbare monostabile Kippschaltung
US3812415A (en) * 1972-09-27 1974-05-21 Eltra Corp Ferroresonant battery charger circuit
US3824449A (en) * 1973-05-29 1974-07-16 A Hase Ferroresonant voltage regulating circuit
US3875493A (en) * 1974-04-02 1975-04-01 Bell Telephone Labor Inc Ferroresonant power converter with control of inverter frequency and sensing of saturation condition
US3916295A (en) * 1974-07-15 1975-10-28 North Electric Co Ferroresonant voltage regulator stabilized for light load conditions
US3965408A (en) * 1974-12-16 1976-06-22 International Business Machines Corporation Controlled ferroresonant transformer regulated power supply
US4086538A (en) * 1975-12-29 1978-04-25 Honeywell Inc. Gated pulse generator
US4030025A (en) * 1976-02-20 1977-06-14 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Ferroresonant regulator with supplementary regulation through waveform control

Also Published As

Publication number Publication date
IL68261A0 (en) 1983-06-15
FI834422A0 (fi) 1983-12-02
ZA832046B (en) 1983-12-28
CA1192951A (en) 1985-09-03
EP0105331A4 (en) 1984-08-10
WO1983003689A1 (en) 1983-10-27
ES521274A0 (es) 1984-10-01
AR231684A1 (es) 1985-01-31
FI834422A (fi) 1983-12-02
US4465966A (en) 1984-08-14
ES8500467A1 (es) 1984-10-01
KR840004591A (ko) 1984-10-22
EP0105331A1 (en) 1984-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO833868L (no) Styrt ferroresonat spenningsregulator.
US3229111A (en) A.c. power system having alternate sources of supply
US4727469A (en) Control for a series resonant power converter
KR0135292B1 (ko) 스위칭 전원 회로
US4879625A (en) Voltage monitor
US8064231B2 (en) Short circuit protection circuit for a pulse width modulation (PWM) unit
US3925772A (en) A.C. power supply circuit in combination with an A.C. source and a D.C. source
GB1461601A (en) Electronic regulated dc power supply
JPS61189170A (ja) 自動始動型チヨツプ式電源の制御回路
US4692853A (en) Control circuit for a chopped power supply with progressive start up
US4042871A (en) Conversion system with overcurrent protection and start-up circuitry
US4328537A (en) Circuit arrangement for limiting and regulating the collector current of the control element transistor of a switching network component
US3863125A (en) Safety circuit for rapidly switching off oscillators, particularly transistor DC-DC converters, when the output voltages or output current exceed or full below the required values
JPS63232584A (ja) 待機モードにおけるチョップ式電源の制御回路
JPS6022591B2 (ja) 転流失敗を防止する回路
USRE27916E (en) Closed loop ferroresonant voltage regulator which simulates core saturation
KR890002923A (ko) 회로차단기
SU1573503A1 (ru) Агрегат бесперебойного питани посто нным током
US4450516A (en) Device for controlling the regulating facilities in an electric high-power AC-DC converter
US4173039A (en) Current based power supply
JP2773178B2 (ja) 瞬時電圧低下検出回路
SU1629901A2 (ru) Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени
US3491264A (en) Semiconductor overcurrent protection circuit
SU1010610A2 (ru) Стабилизатор напр жени посто нного тока с защитой от коротких замыканий
JPS63205575A (ja) 電源瞬断検出装置