RU2572815C2 - Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment - Google Patents

Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2572815C2
RU2572815C2 RU2014104405/07A RU2014104405A RU2572815C2 RU 2572815 C2 RU2572815 C2 RU 2572815C2 RU 2014104405/07 A RU2014104405/07 A RU 2014104405/07A RU 2014104405 A RU2014104405 A RU 2014104405A RU 2572815 C2 RU2572815 C2 RU 2572815C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
transistor
pulse
capacitor
rectifier
Prior art date
Application number
RU2014104405/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014104405A (en
Inventor
Иван Станиславович Полушкин
Александр Станиславович Бондарчук
Николай Викторович Цветков
Original Assignee
Иван Станиславович Полушкин
Александр Станиславович Бондарчук
Николай Викторович Цветков
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 Иван Станиславович Полушкин, Александр Станиславович Бондарчук, Николай Викторович Цветков filed Critical Иван Станиславович Полушкин
Priority to RU2014104405/07A priority Critical patent/RU2572815C2/en
Publication of RU2014104405A publication Critical patent/RU2014104405A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2572815C2 publication Critical patent/RU2572815C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to electric engineering and may be used for power supply of consumers supplied with inlet voltage in wide range, specifically for security equipment in security alarm systems. Pulse voltage converter consists of power supply filter, mains rectifier, pulse transformer, voltage rectifier, filter, power component, optical coupler. Technical result is attained due to usage of optical coupler by ensuring accurate value of output voltage at any load current.
EFFECT: improved operational reliability due to simplified control circuit.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, может быть применено для электропитания потребителей, получающих входное напряжение питания в широком диапазоне, может быть использовано для технических средств охраны в системах охранной тревожной сигнализации и позволяет получить технический результат - повысить надежность работы за счет упрощенной схемы управления. Указанный технический результат достигается за счет применения оптопары, обеспечивая точность значения выходного напряжения при любом значении тока нагрузки.The invention relates to the field of electrical engineering, can be used to power consumers receiving an input voltage in a wide range, can be used for security equipment in alarm systems and allows to obtain a technical result - to improve reliability due to a simplified control circuit. The specified technical result is achieved through the use of an optocoupler, ensuring the accuracy of the output voltage value at any value of the load current.

Известен стабилизированный преобразователь напряжения (Патент №2474948 C1, 2011 г. ). Техническим результатом изобретения является повышение надежности путем упрощения схемы управления транзисторных ключей.Known stabilized voltage Converter (Patent No. 2474948 C1, 2011). The technical result of the invention is to increase reliability by simplifying the control circuit of transistor switches.

Известен понижающий преобразователь переменного напряжения в постоянное (Патент №2470450, C1, 02.12.2011 г.). Технический результат заключается в повышении коэффициента мощности и упрощении конструкции заявленного устройства.Known step-down Converter AC to DC (Patent No. 2470450, C1, 02/02/2011). The technical result consists in increasing the power factor and simplifying the design of the claimed device.

Известно устройство (Патент №2467460 C1, 31.05.2011 г.), выбранное за прототип. Выходная цепь импульсного преобразователя напряжения, способ ее гальванической рязвязки, импульсный преобразователь напряжения и импульсный источник питания. Технический результат - создание технических решений гальванической развязки выходной цепи импульсного источника питания и/или импульсного преобразователя напряжения, включая цепи полезной нагрузки. Импульсный преобразователь содержит источник постоянного напряжения (условно не показан), ключевой каскад и выходную цепь, включающую устройство гальванической развязки с выпрямителем и сглаживающий фильтр, при этом выпрямитель подключен к ключевому каскаду через две или более разделительные емкости, являющиеся элементом гальванической развязки, а полезная нагрузка подключена к выпрямителю через две или более разделительные индуктивности, также являющиеся элементом гальванической развязки и одновременно элементами сглаживающего фильтра. Полезная нагрузка может быть подключена к разделительным индуктивностям и с использованием дополнительного сглаживающего фильтра. Импульсный преобразователь может включать, по меньшей мере, одну дополнительную выходную цепь, выполненную аналогично цепи.A device is known (Patent No. 2467460 C1, 05/31/2011), selected for the prototype. The output circuit of a pulse voltage converter, a method for galvanically isolating it, a pulse voltage converter and a switching power supply. EFFECT: creation of technical solutions for galvanic isolation of the output circuit of a switching power supply and / or a pulse voltage converter, including payload circuits. The pulse converter contains a constant voltage source (not shown conventionally), a key stage and an output circuit including a galvanic isolation device with a rectifier and a smoothing filter, while the rectifier is connected to the key stage through two or more isolation capacitors, which are an element of galvanic isolation, and the payload connected to the rectifier through two or more isolation inductances, which are also an element of galvanic isolation and at the same time elements of a smoothing filter. The payload can be connected to isolation inductances and using an additional smoothing filter. The pulse converter may include at least one additional output circuit, similar to the circuit.

Недостатком данного импульсного преобразователя напряжения является невысокое значение идеальной гальванической развязки между силовой схемой и схемой управления.The disadvantage of this pulsed voltage converter is the low value of ideal galvanic isolation between the power circuit and the control circuit.

Целью данного изобретения является повышение эффективности работы, то есть возможность обеспечения идеальной (гальванической) развязки между силовой схемой и схемой управления; однонаправленность управления по оптическому каналу, отсутствие обратной реакции приемника на излучатель; широкая частотная полоса пропускания оптрона, отсутствие ограничения со стороны низких частот (что свойственно импульсным трансформаторам); невосприимчивость оптических каналов связи к воздействию электромагнитных полей, обуславливает их защищенность от помех и исключает взаимные помехи.The aim of the present invention is to increase work efficiency, that is, the ability to provide ideal (galvanic) isolation between the power circuit and the control circuit; unidirectional control over the optical channel, the lack of feedback from the receiver to the emitter; a wide frequency bandwidth of the optocoupler, the absence of restrictions from the low frequencies (which is typical of pulse transformers); the immunity of optical communication channels to the effects of electromagnetic fields, determines their immunity to interference and eliminates mutual interference.

Эта задача решена тем, что в структурную схему дополнительно введена оптронная пара.This problem is solved by the fact that an optocoupler pair is additionally introduced into the block diagram.

Сущность изобретения пояснена чертежом,The invention is illustrated in the drawing,

где на фиг.1 приведена структурная схема в соответствии с п. 1 формулы.where figure 1 shows the structural diagram in accordance with paragraph 1 of the formula.

Импульсный преобразователь напряжения имеет сетевой фильтр 1, сетевой выпрямитель 2, импульсный трансформатор 3, выпрямитель напряжения 4, выходной фильтр 5, регулирующий элемент 6, оптронная пара 7.The pulse voltage converter has a line filter 1, a line rectifier 2, a pulse transformer 3, a voltage rectifier 4, an output filter 5, a control element 6, an optocoupler 7.

Сетевой фильтр 1. Напряжение питания питающей сети 85-265 В частотой 50 Гц поступает на помехоподавляющий фильтр, состоящий из дросселя L1 и конденсаторов C1, C2, C3. Терморезистор RK1 ограничивает значение пускового тока через выпрямительные диоды.Mains filter 1. The supply voltage of the mains 85-265 V at a frequency of 50 Hz is supplied to a noise suppression filter, consisting of a reactor L1 and capacitors C1, C2, C3. The RK1 thermistor limits the inrush current through the rectifier diodes.

Сетевой выпрямитель 2. Выпрямитель собран по мостовой схеме на диодах VD3-VD6. Конденсаторы С4-С7 предназначены для выравнивания обратных напряжений при переходных процессах па диодах VD3-VD6 и для защиты от помех. Напряжение сети через терморезистор RK1 подается на мостовую схему и после выпрямления заряжает конденсатор C8.Network rectifier 2. The rectifier is assembled according to the bridge circuit on diodes VD3-VD6. Capacitors C4-C7 are designed to equalize reverse voltages during transients on diodes VD3-VD6 and to protect against interference. The mains voltage through the thermistor RK1 is supplied to the bridge circuit and, after rectification, charges the capacitor C8.

Узел управления. Реализует широтно-импульсный принцип стабилизации выходного напряжения. На элементах DD1.1, DD1.2 выполнен задающий генератор, работающий на частоте около 100 кГц при скважности, близкой к двум. Импульсы длительностью около 5 мкс через конденсатор C11 поступают на вход элемента DD1.3, а затем усиливаются по току включенными параллельно элементами DD1.4 - DD1.6.Control node It implements the pulse-width principle of stabilizing the output voltage. The elements DD1.1, DD1.2 made a master oscillator operating at a frequency of about 100 kHz with a duty cycle close to two. Pulses with a duration of about 5 μs are supplied through the capacitor C11 to the input of the element DD1.3, and then are amplified by the current elements DD1.4 - DD1.6 connected in parallel.

Чтобы стабилизировать выходное напряжение импульсного преобразователя напряжения, длительность импульса во время регулирования уменьшается. С этой целью транзистор VT1, открываясь каждый период работы генератора, принудительно устанавливает на входе элемента DD1.3 низкий уровень. Это состояние удерживается до конца очередного периода разряженным конденсатором C1.In order to stabilize the output voltage of the pulse voltage converter, the pulse duration during regulation is reduced. To this end, the transistor VT1, opening every period of the generator, forcibly sets the input level of the element DD1.3 low. This state is maintained until the end of the next period by a discharged capacitor C1.

На транзисторах VT2, VT3 выполнен мощный усилитель тока, обеспечивающий форсированное переключение коммутирующего транзистора VT4.A powerful current amplifier is made on transistors VT2, VT3, which provides forced switching of the switching transistor VT4.

Когда транзистор VT4 открыт, ток, протекающий через него и обмотку I трансформатора Т1, линейно нарастает. Импульсное напряжение с датчика тока R11 через резистор R7 подается на базу транзистора VT1. Чтобы исключить ложное открывание транзистора, выбросы тока сглаживает конденсатор C12.When transistor VT4 is open, the current flowing through it and the winding I of transformer T1 increases linearly. The pulse voltage from the current sensor R11 through the resistor R7 is supplied to the base of the transistor VT1. To eliminate the false opening of the transistor, current surges smoothes the capacitor C12.

Выпрямитель напряжения 4. Выпрямитель напряжения выполнен на диоде VD9, диод Шоттки, позволяет выполнять функции переключения со значительно более высокой скоростью, чем обычные диоды. Благодаря небольшому падению напряжения на диоде VD9 потери мощности минимальны.Voltage rectifier 4. The voltage rectifier is made on a VD9 diode, a Schottky diode, which allows switching functions to be performed at a significantly higher speed than conventional diodes. Due to the small voltage drop across the VD9 diode, the power loss is minimal.

Первые после запуска несколько периодов мгновенное напряжение на базе транзистора VT1 остается меньше напряжения открывания. Как только мгновенное напряжение во время очередного периода достигнет порога 0,7 В, транзистор VT1 откроется, что, в свою очередь, приведет к закрыванию коммутирующего транзистора VT4. Таким образом, ток в обмотке I, а значит и в нагрузке не может превышать некоторого значения, заранее определенного сопротивлением резистора R11. Этим обеспечивается защита ИПН от перегрузки по току.The first after the start of several periods, the instantaneous voltage based on the transistor VT1 remains less than the opening voltage. As soon as the instantaneous voltage during the next period reaches the threshold of 0.7 V, the transistor VT1 opens, which, in turn, will close the switching transistor VT4. Thus, the current in the winding I, and therefore in the load, cannot exceed a certain value predetermined by the resistance of the resistor R11. This ensures protection of the overvoltage protector against overcurrent.

Импульсный трансформатор 3. Фазировка обмоток трансформатора Т1 установлена такой, что во время открытого состояния транзистора VT4 диоды VD7 и VD9 закрыты обратным напряжением. Когда коммутирующий транзистор закроется, напряжение на всех обмотках меняет знак и увеличивается до тех пор, пока эти диоды не откроются. Тогда энергия, накопленная во время импульса в магнитном поле трансформатора Т1, направляется на зарядку конденсаторов выходного фильтра C15 и конденсаторов C9. Фазировка обмоток II и III совпадет. Поэтому напряжение на конденсаторе C9 в режиме стабилизации выходного напряжения также стабилизировано независимо от значения входного напряжения ИПН.Pulse transformer 3. The phasing of the windings of the transformer T1 is set such that during the open state of the transistor VT4, the diodes VD7 and VD9 are closed by reverse voltage. When the switching transistor closes, the voltage across all windings changes sign and increases until these diodes open. Then the energy accumulated during the pulse in the magnetic field of the transformer T1 is directed to charging the capacitors of the output filter C15 and the capacitors C9. Phasing windings II and III will match. Therefore, the voltage on the capacitor C9 in the stabilization mode of the output voltage is also stabilized regardless of the value of the input voltage of the PID.

Регулирующий элемент 6. Регулирующим элементом ИПН является микросхема DA2 с фиксированным выходным напряжением серии КР142 - выпускаемые отечественной промышленностью интегральные стабилизаторы напряжения. Когда напряжение на управляющем входе микросхемы достигнет 2,5 В, через нее и через излучающий диод оптрона U1.2 (7) начинает протекать ток, увеличивающийся с ростом выходного напряжения. Фототранзистор оптрона U1.2 открывается, и ток, протекающий через резисторы R5, R7 и R11, создает на них падение напряжения, также увеличивающееся с ростом выходного напряжения.Regulating element 6. The regulating element of the IPN is the DA2 chip with a fixed output voltage of the КР142 series - integrated voltage stabilizers produced by the domestic industry. When the voltage at the control input of the microcircuit reaches 2.5 V, a current begins to flow through it and through the emitting diode of the optocoupler U1.2 (7), increasing with increasing output voltage. The phototransistor of the optocoupler U1.2 opens, and the current flowing through the resistors R5, R7 and R11, creates a voltage drop on them, also increasing with increasing output voltage.

Мгновенное напряжение на базе транзистора VT1, равное сумме падения напряжения на резисторе R7 и датчика тока R11, не может превышать 0,7 В. Поэтому при увеличении тока фототранзистора оптрона увеличивается постоянное напряжение на резисторе R7 и уменьшается амплитуда импульсной составляющей на резисторе R11, что, в свою очередь, происходит только из-за уменьшения длительности открытого состояния коммутирующего транзистора VT4. Если же длительность импульса уменьшается, то сокращается и «порция» энергии, перекачиваемая каждый период трансформатором Т1 в нагрузку.The instantaneous voltage based on the transistor VT1, equal to the sum of the voltage drop across the resistor R7 and the current sensor R11, can not exceed 0.7 V. Therefore, with an increase in the current of the optocoupler phototransistor, the DC voltage across the resistor R7 increases and the amplitude of the pulse component on the resistor R11 decreases, which, in turn, it occurs only due to a decrease in the duration of the open state of the switching transistor VT4. If the pulse duration decreases, then the “portion” of energy that is pumped each period by the transformer T1 to the load is also reduced.

Таким образом, если выходное напряжение ИПН меньше номинального значения, например, во время его запуска, длительность импульса и энергия, передаваемая на выход, максимальны. Когда выходное напряжение достигнет номинального уровня, появится сигнал обратной связи, вследствие чего длительность импульса уменьшится до значения, при котором выходное напряжение стабилизируется.Thus, if the output voltage of the PID is less than the nominal value, for example, during its start-up, the pulse duration and the energy transmitted to the output are maximum. When the output voltage reaches the nominal level, a feedback signal will appear, as a result of which the pulse duration will decrease to the value at which the output voltage stabilizes.

Если по каким-либо причинам выходное напряжение увеличивается, например, при резком уменьшении тока нагрузки:If for some reason the output voltage increases, for example, with a sharp decrease in the load current:

- сигнал обратной связи также увеличится;- the feedback signal will also increase;

- длительность импульса уменьшится, вплоть до нуля;- the pulse duration will decrease, down to zero;

- выходное напряжение ИПН возвращается к номинальному значению.- the output voltage of the IPN returns to the nominal value.

На микросхеме DA1 выполнен узел запуска преобразования. Его назначение блокировать работу узла управления, если напряжение питания меньше 7,3 В. Это обстоятельство связанно с тем, что коммутатор - полевой транзистор IRFBE20 - не полностью открывается при напряжении на затворе менее 7 В.On the DA1 chip, a conversion start node is made. Its purpose is to block the operation of the control unit if the supply voltage is less than 7.3 V. This is due to the fact that the switch - the IRFBE20 field-effect transistor - does not fully open when the gate voltage is less than 7 V.

Узел запуска работает следующим образом. При включении ИПН конденсатор С9 начинает заряжаться через резистор R8. Пока напряжение на конденсаторе составляет единицы вольт, на выходе микросхемы DA1 удерживается низкий уровень, и работа узла управления заблокирована. В этот момент микросхема DA1 потребляет ток 0,2 мА, и падение напряжения на резисторе R1 составляет около 3 В. Примерно через 0,15-0,25 с напряжение на конденсаторе достигнет 10 В, при котором напряжение на микросхемы DA1 равно пороговому значению (7,3 В). На ее выходе появляется высокий уровень, разрешающий работу задающего генератора и узла управления. Начинается запуск преобразователя. В это время узел управления питается энергией, запасенной в конденсаторе C9. Напряжение на выходе преобразователя начнет увеличиваться, а значит оно будет увеличиваться и на обмотке II во время паузы. Когда оно станет больше напряжения на конденсаторе С9, диод VD7 откроется, и конденсатор в дальнейшем будет каждый период подзаряжаться от вспомогательной обмотки II. Здесь, однако, следует обратить внимание на важную особенность ИПН.The start node operates as follows. When you turn on the IDI, capacitor C9 starts charging through resistor R8. As long as the voltage across the capacitor is a few volts, the output of the DA1 chip is kept low and the operation of the control unit is blocked. At this moment, the DA1 chip draws a current of 0.2 mA, and the voltage drop across the resistor R1 is about 3 V. After about 0.15-0.25 s, the voltage across the capacitor reaches 10 V, at which the voltage across the DA1 chips is equal to the threshold value ( 7.3 V). At its output, a high level appears, allowing the operation of the master oscillator and the control unit. The converter starts to start. At this time, the control unit is powered by the energy stored in capacitor C9. The voltage at the output of the converter will begin to increase, which means it will increase at the winding II during a pause. When it becomes more than the voltage across the capacitor C9, the diode VD7 will open, and the capacitor will subsequently be recharged every period from the auxiliary winding II. Here, however, attention should be paid to an important feature of IIT.

Ток зарядки конденсатора через резистор R8, в зависимости от входного напряжения ИПН, составляет 1-1,5 мА, а потребление узла управления во время работы - 10-12 мА. Это означает, что во время до порогового уровня микросхемы DA1, узел управления выключится, а поскольку в выключенном состоянии он потребляет не более 0,3 мА, напряжение на конденсаторе C9 будет увеличиваться до повторного включения.The charging current of the capacitor through the resistor R8, depending on the input voltage of the IPN, is 1-1.5 mA, and the consumption of the control unit during operation is 10-12 mA. This means that during the up to the threshold level of the DA1 microcircuit, the control unit will turn off, and since in the off state it consumes no more than 0.3 mA, the voltage across the capacitor C9 will increase until it is turned back on.

Это происходит либо при перезагрузке, либо при большой емкостной нагрузке, когда напряжение на выходе не успевает за пусковое время 20-30 мс увеличиться до номинального значения. В этом случае необходимо увеличить емкость конденсатора C9. Указанная особенность работы узла управления позволяет ИПН находиться в режиме перегрузки неограниченно долго, поскольку он в этом случае работает в пульсирующем режиме, причем время работы (запуск) в 8-10 раз меньше времени нерабочего состояния. Коммутирующие элементы при этом не нагреваются.This occurs either during reboot, or with a large capacitive load, when the output voltage does not have time to increase to the nominal value during the starting time of 20-30 ms. In this case, it is necessary to increase the capacitance of capacitor C9. The specified feature of the operation of the control unit allows the IDU to be in overload mode for an unlimited time, since in this case it operates in a pulsating mode, and the operating time (start-up) is 8-10 times less than the idle state. The switching elements do not heat up.

Еще одна особенность ИПН - защита нагрузки от превышения напряжения, которое происходит, например, при отказе какого-либо элемента в цепи обратной связи. В рабочем режиме напряжение на конденсаторе C9 - примерно 10 В, и стабилитрон VD1 закрыт.Another feature of the SPD is the protection of the load from overvoltage, which occurs, for example, in the event of a failure of any element in the feedback circuit. In operating mode, the voltage across capacitor C9 is approximately 10 V, and the Zener diode VD1 is closed.

В случае обрыва в цепи обратной связи выходное напряжение увеличивается сверх номинального значения. Но вместе с ним увеличивается напряжение на конденсаторе C9, и при значении около 13 В стабилитрон VD1 открывается. Процесс длится 50-500 мс, в течение которых ток через стабилитрон плавно нарастает, многократно превышая его максимальное значение. При этом кристалл элемента нагревается и расплавляется - стабилитрон практически превращается в перемычку с сопротивлением от единиц до нескольких десятков ом.In the event of a break in the feedback circuit, the output voltage rises above the nominal value. But along with it, the voltage across the capacitor C9 increases, and at a value of about 13 V the Zener diode VD1 opens. The process lasts 50-500 ms, during which the current through the zener diode gradually increases, many times exceeding its maximum value. In this case, the element's crystal heats up and melts - the zener diode practically turns into a jumper with a resistance from units to several tens of ohms.

Напряжение на конденсаторе C9 уменьшается до значений, недостаточных для включения узла управления. Выходное же напряжение, получив в зависимости от тока нагрузки приращение в 1,3-1,8 раза, уменьшается до нуля. На элементах L2, C19 (5) выполнен дополнительный фильтр, уменьшающий амплитуду пульсаций выходного напряжения. Чтобы уменьшить проникновение высокочастотных помех в сеть, на выходе установлен фильтр C1-C3, C4-C7, который, к тому же, сглаживает потребляемый во время работы импульсный ток с частотой 100 Гц. Терморезистор RK1 имеет относительно высокое сопротивление в холодном состоянии, что ограничивает пусковой ток преобразователя при включении и защищает диоды сетевого выпрямителя. Во время работы терморезистор нагревается, сопротивление его уменьшается в несколько раз и на КПД ИПН практически не влияет. При закрывании транзистора VT4 на обмотке трансформатора Т1 возникает импульс напряжения, амплитуда которого определяется индуктивностью рассеяния. Чтобы ее уменьшить, в преобразователе установлена цепь VD8, R9, С14. Она устраняет опасность пробоя коммутирующего транзистора и снижает требования по максимальному напряжению на его стоке, что повышает надежность ИПН в целом.The voltage across capacitor C9 is reduced to values insufficient to turn on the control unit. The output voltage, having received, depending on the load current, an increment of 1.3-1.8 times, decreases to zero. An additional filter is made on the elements L2, C19 (5), which reduces the amplitude of the output voltage ripples. To reduce the penetration of high-frequency interference into the network, an output filter C1-C3, C4-C7 is installed, which, moreover, smoothes out the pulse current consumed during operation at a frequency of 100 Hz. The RK1 thermistor has a relatively high resistance in the cold state, which limits the starting current of the converter when turned on and protects the diodes of the mains rectifier. During operation, the thermistor heats up, its resistance decreases several times and practically does not affect the efficiency of the IPN. When the transistor VT4 is closed, a voltage pulse appears on the winding of the transformer T1, the amplitude of which is determined by the leakage inductance. To reduce it, a VD8, R9, C14 circuit is installed in the converter. It eliminates the risk of breakdown of the switching transistor and reduces the requirements for the maximum voltage at its drain, which increases the reliability of the IDI as a whole.

Теплоотвод транзистора соединяют с общей точкой конденсатора С1 и С2. В этом случае ИПН лучше подключить к трехконтактной розетке с заземлением. Это позволит значительно уменьшить излучаемые преобразователем помехи.The heat sink of the transistor is connected to a common point of the capacitor C1 and C2. In this case, it is better to connect the IPN to a three-pin socket with grounding. This will significantly reduce the noise emitted by the converter.

Таким образом, ИПН, выполненный с применением оптопары, выгодно отличается от известных ИПН, так как повышается его надежность работы за счет упрощенной схемы управления.Thus, the IPN made using an optocoupler compares favorably with the known IPN, since its reliability is enhanced due to the simplified control scheme.

Предлагаемый ИПН реализован на современной элементной базе, по своим техническим характеристикам вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым по электропитанию для современных технических средств охраны.The proposed IPN is implemented on a modern elemental base, according to its technical characteristics it fully meets the requirements for power supply for modern technical security equipment.

ЛитератураLiterature

1. Полушкин И.С., Алехин М.Ю. Импульсные источники питания для технических средств охраны // Научный журнал «Специальная техника» 2011. - №6. - С. 30-35.1. Polushkin I.S., Alekhine M.Yu. Switching power supplies for technical security equipment // Scientific journal "Special equipment" 2011. - No. 6. - S. 30-35.

2. Шмаков С.Б. Как создать источники питания своими руками. - СПб.: Наука и техника, 2013. - 288 с.2. Shmakov S.B. How to create DIY power supplies. - St. Petersburg: Science and Technology, 2013 .-- 288 p.

Claims (1)

Импульсный преобразователь напряжения с регулированием на стороне переменного тока, состоящий из сетевого фильтра из конденсаторов C1, С2, С3 и дросселя L1, на который поступает напряжение питающей сети, сетевого выпрямителя, собранного по мостовой схеме на диодах VD3-VD6 и конденсаторах С4-С7, коммутирующего транзистора VT4, импульсного трансформатора Т1 с тремя обмотками, через первую из которых протекает линейно нарастающий ток открытого транзистора VT4, цепи из диода VD8, резистора R9 и конденсатора С14, уменьшающей амплитуду импульсного напряжения первой обмотки импульсного трансформатора при закрытии транзистора VT4, выпрямителя напряжения 4, конденсатора выходного фильтра С15, заряжаемого энергией магнитного поля трансформатора Т1 после закрытия транзистора VT4, узла управления, реализующего принцип стабилизации, отличающийся тем, что содержит узел запуска, оптрон U1.2 и регулирующий элемент 6, выполненный на микросхеме с фиксированным выходным напряжением, через которую и излучающий диод оптрона U1.2 протекает ток, увеличивающийся с ростом выходного напряжения, после достижения напряжения на управляющем входе регулирующего элемента порогового значения, что приводит к увеличению тока фототранзистора оптрона U1.2 и к уменьшению длительности открытого состояния транзистора VT1. A pulse voltage converter with regulation on the alternating current side, consisting of a mains filter made of capacitors C1, C2, C3 and an inductor L1, to which the mains voltage is supplied, a network rectifier assembled according to the bridge circuit on VD3-VD6 diodes and C4-C7 capacitors, switching transistor VT4, pulse transformer T1 with three windings, through the first of which flows a linearly increasing current of the open transistor VT4, a circuit of diode VD8, resistor R9 and capacitor C14, which reduces the amplitude of the pulse voltage I the first winding of the pulse transformer when closing the transistor VT4, voltage rectifier 4, the capacitor of the output filter C15, charged by the magnetic field energy of the transformer T1 after closing the transistor VT4, a control unit that implements the stabilization principle, characterized in that it contains a trigger unit, an optocoupler U1.2 and control element 6, made on a chip with a fixed output voltage, through which the emitting diode of the optocoupler U1.2 also flows, increasing with increasing output voltage, after reaching voltage at the control input of the regulatory element of the threshold value, which leads to an increase in the current of the phototransistor optocoupler U1.2 and to a decrease in the duration of the open state of the transistor VT1.
RU2014104405/07A 2014-02-10 2014-02-10 Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment RU2572815C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104405/07A RU2572815C2 (en) 2014-02-10 2014-02-10 Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104405/07A RU2572815C2 (en) 2014-02-10 2014-02-10 Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014104405A RU2014104405A (en) 2015-08-20
RU2572815C2 true RU2572815C2 (en) 2016-01-20

Family

ID=53879932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014104405/07A RU2572815C2 (en) 2014-02-10 2014-02-10 Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2572815C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199329U1 (en) * 2020-04-21 2020-08-28 Общество с ограниченной ответственностью "Александер Электрик источники электропитания" Pulse converter with overcurrent protection
RU217203U1 (en) * 2022-11-24 2023-03-22 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" DEVICE FOR CHECKING MEASURING CONVERTERS OF NORMALIZING

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5640312A (en) * 1995-09-13 1997-06-17 Compaq Computer Corporation Isolated power supply having power switch on secondary side
RU2467460C1 (en) * 2011-05-31 2012-11-20 Сергей Иванович Титков Output circuit of pulse voltage converter, method of its galvanic isolation, pulse converter of voltage and pulse source of supply
CN203326888U (en) * 2013-05-09 2013-12-04 西安极众数字通讯有限公司 Light-load and high-efficiency novel-type adapter power supply

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5640312A (en) * 1995-09-13 1997-06-17 Compaq Computer Corporation Isolated power supply having power switch on secondary side
RU2467460C1 (en) * 2011-05-31 2012-11-20 Сергей Иванович Титков Output circuit of pulse voltage converter, method of its galvanic isolation, pulse converter of voltage and pulse source of supply
CN203326888U (en) * 2013-05-09 2013-12-04 西安极众数字通讯有限公司 Light-load and high-efficiency novel-type adapter power supply

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199329U1 (en) * 2020-04-21 2020-08-28 Общество с ограниченной ответственностью "Александер Электрик источники электропитания" Pulse converter with overcurrent protection
RU217203U1 (en) * 2022-11-24 2023-03-22 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" DEVICE FOR CHECKING MEASURING CONVERTERS OF NORMALIZING

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014104405A (en) 2015-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9780594B2 (en) Discharge circuit and power supply device therewith
JP5230181B2 (en) Energy transfer device and semiconductor device for energy transfer control
US9602017B2 (en) Switching power source device, method of controlling switching power source device, and circuit for controlling switching power source device
Park et al. Quasi-resonant (QR) controller with adaptive switching frequency reduction scheme for flyback converter
US9136699B2 (en) Dynamic damper and lighting driving circuit comprising the dynamic damper
CN107210676B (en) Semiconductor device for power supply control
CN103414322B (en) Control circuit, switch converter and control method thereof
US20050219776A1 (en) Semiconductor device for controlling switching power supply
WO2016028942A1 (en) Driving circuit, lighting device and method of reducing power dissipation
US20160226388A1 (en) Switching power supplies, and switch controllers for switching power supplies
US10944333B2 (en) Power supply unit for a self-powered intelligent electronic device
JP2017221101A5 (en)
US20110002147A1 (en) Switching power supply apparatus and semiconductor device for switching power supply regulation
US10170906B2 (en) Semiconductor device for power supply control
US9960685B2 (en) System and method for supplying a synchronous rectifier driver circuit
KR20120084687A (en) Power supply device, for example for light sources
KR20170118729A (en) Semiconductor device for power control
US20140347895A1 (en) Switching Power-Supply Device
JP2016116285A (en) Switching power supply device
RU2572815C2 (en) Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment
KR101847321B1 (en) Flyback switching power supply circuit and backlight driving device applying same
US9627991B2 (en) Rectifier with indicator switch
US9306459B2 (en) Control circuit for burst switching of power converter and method thereof
RU141793U1 (en) START-UP AND PROTECTION DEVICE FOR VOLTAGE CONVERTER
Huang et al. Primary-side feedback control IC design for flyback converter with energy saving burst mode

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20151012

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20151118