SU1019416A1

SU1019416A1 - Stabilized power supply source

Info

Publication number: SU1019416A1
Application number: SU823400304A
Authority: SU
Inventors: Вадим Николаевич Мишин; Владимир Лазаревич Кузьмин; Виктор Алексеевич Пчельников
Priority date: 1982-02-25
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1983-05-23

Abstract

1, СТАБИЛИЭИРОВАННЬЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, содержащий диодно-тиристорный мостовой выпр митель, входом подключенный к входным клеммам, а выходом через сглаживак ций фильтр соединенный с выходными клеммами, блок обратной св зи, входом подсоединенный к выходным клеммам, вспомогательный выпр митель, входом подключенный к входным клеммам, и блок фазового управлени , включающий в себ однопереходный транзистор, два базовых резистора и врем задающий конденсатор, причем одна база однопереходного транзистора через первый базовый резистор подключена к первому выходному выводу вспомогательного выпр мител , друга база соединена с первым выводом второго базового резистора, а его эмиттер через врем задающий конденсатор подсоединен к второму выходному выводу вспомогательного выпр мител , отличающийс тем, что, с целью упрощени и расширени диапазона стабилизации выходного напр жени , он снабжен двум накопител ми, входы которых последовательно с диодами встречно-параллельно подключены к входным клеммам,а в блок фазового управлени введены управл емый генератор .тока и две оптотиристорных пары, причем управл емый генератор тока выходными выводами подключен между эмиттером однопереходного транзистора и первым выходным выводом вспомогательного выпр мител , а входом управлени соединен с выходом блока обратной ,св зи, последовательно соединенные светодиоды оптотиристорных пар подключеиы между вторым выводом второго (Л базово.го резистора и вторым выходным выводом вспомогательного выпр митес л , фототиристоры оптотиристорных пар подсоединены между управл ющими электродами тиристоров диодно-тиристорного мостового выпр мител и выходами соответствукощх накопителей, 2. Источник питани по п, 1, о тличающий .с тем, что управл емый генератор тока фазового уп- : со 4; равлени включает в себ транзистор,: стабилитрон и два резистора, причем коллектор транзистора подключен к его первому выходному выводу, эмит05 тер непосредственно соединен с входом управлени и через первый резист тор подключен к второму выходному выводу, который через стабилитрон подсоединен к базе транзистора, подключенной через второй резистор к второму выходному выводу вспомогательного выпр мител .1, the STABILIZED POWER SUPPLY, containing a diode-thyristor bridge rectifier, with an input connected to the input terminals, and an output through a smoothing filter connected to the output terminals, a feedback unit, an input connected to the output terminals, an auxiliary rectifier, an input connected to the input terminals terminals, and a phase control unit that includes a single junction transistor, two base resistors, and a time setting capacitor, one base of the single junction transistor through the first base resistor connected to the first output of the auxiliary rectifier, the other base is connected to the first output of the second base resistor, and its emitter through time sets the capacitor connected to the second output of the auxiliary rectifier, characterized in that, in order to simplify and extend the range of stabilization of the output voltage , it is equipped with two accumulators, the inputs of which, in series with the diodes, are counter-parallel connected to the input terminals, and a controlled oscillator is inserted into the phase control unit The current generator and two optothyristor pairs, the output current generator controlled by the output terminals are connected between the emitter of the single junction transistor and the first output terminal of the auxiliary rectifier, and the control input is connected to the output of the feedback unit, serially connected LEDs of the optodistoristor pairs connected between the second output of the second ( A base resistor and a second output pin of an auxiliary rectifier, photo thyristors of opto thyristor pairs connected between control electrodes a thyristor A diode-thyristor bridge rectifier and outputs of the corresponding drives, 2. Power supply according to claim 1, which is different from that controlled phase current generator: 4; This includes a transistor, a zener diode and two resistors, the collector of the transistor being connected to its first output terminal, emit05 ter directly connected to the control input and connected to the second output terminal through the first resistor, which is connected through the zener diode to the transistor base the second resistor to the second output of the auxiliary rectifier.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках стаби;ти зированкого напр жени .The invention relates to electrical engineering and can be used in sources of stabilized voltage.

Известен стабилизированный источник посто нного напр жени , состо щий из диодно-тиристорного моста, блока фазового управлени и блока обратной св зи, принцип действи которого основан на изменении угла управлени тиристоров в зависимости от изменени выходного напр жени выпр мител (ll.A stabilized DC voltage source is known, consisting of a diode-thyristor bridge, a phase control unit and a feedback unit, the principle of which is based on changing the angle of control of the thyristors depending on the change in the output voltage of the rectifier (ll.

Недостатком этого ус-тройства вл етс нелинейность зар да врем задающего конденсатора, подключенного к эмиттеру однопереходного транзистора , обусловленна непосто нством зар дного тока, уве1шчивающа с при введении обратной св зи. Это вление ведет к возникновению низкочастотной пульсации на выходе выпр мител из-за малой крутизны нарастани напр жени на конденсаторе в момент замыкани однопереходного транзистора , что особенно существенно в области повышенных выходных напр жений источника и при повышенном напр жении питающей сети, что приводит к увеличению массо-объемных показателей сглаживающего фильтра и его удорожанию или необходимости введени симметрирующих регулировок неудобных и малоэффективных в большом диапазоне изменений питающего напр жени и нагрузки. Нар ду с эти напр жение питани однОПереходного транзистора непосто нно, ограничено снизу выходным напр жением выпр мител , а значит и пределы регу.шровани момента включени тиристоров тоже ограничены.The disadvantage of this device is the nonlinearity of the charge time of the driving capacitor connected to the emitter of the single junction transistor, due to the inadequacy of the charging current, which increases with the introduction of feedback. This phenomenon leads to the emergence of low-frequency pulsation at the output of the rectifier due to the small steepness of the voltage on the capacitor at the time of closing the single-junction transistor, which is especially significant in the area of the increased output voltage of the source and an increase in mass - volumetric indicators of a smoothing filter and its rise in price or the need to introduce balancing adjustments that are inconvenient and ineffective in a large range of changes in the voltage supply and and load. Along with this, the supply voltage of the single-junction transistor is not constant, is limited from below by the output voltage of the rectifier, and hence the limits of the regulation of the switching time of the thyristors are also limited.

Наиболее близким к предлагаемо 4у по технической сущности вл етс стабилизированный источник питани , содержащий диодно-тиристорный мостовой выпр митель, входом подключенны к входным клеммам, а выходом черезThe closest to the proposed 4U to the technical essence is a stabilized power source containing a diode-thyristor bridge rectifier, the input is connected to the input terminals, and the output through

сглаживающий фильтр соединенн з й с выходными клеммами, блок обратной св зи, входом подсоединенный к выходным Клеммам, вспомогательный выпр митель , входом г:одключенный к входным клеммам, и блок фазовогоa smoothing filter connected to the output terminals, a feedback unit, an input connected to the output terminals, an auxiliary rectifier, input g: connected to the input terminals, and a phase

управлени , включс1ющий в себ однопереходной транзис:тор, два базовых резистора и врем задающий конденсатор , причем одна база одноп€;реходного транзистора через первый базовый резистор подключена к первому выходному выводу вспомогательного выпр мител , друга база соединена с первым выводом второго базового резистора , а его эмиттер через врем задакхций конденсатор подсоединен к второму выходному выводу вспомогательного выпр мител 2 ,control, including a single junction transistor: a torus, two base resistors and a time setting capacitor, with one base of a single transistor through the first base resistor connected to the first output terminal of the auxiliary rectifier, the other base is connected to the first output of the second base resistor, and its emitter through the capacitor time is connected to the second output of the auxiliary rectifier 2,

Недостатками данного устройства вл ютс наличие специального трансформатора дл питани однопереходного транзистора, а также нелинейность зар да врем задакмего конденсатора , ведуща к возникновению низкочастотной пульсации и уменьшению стабилизации источника при одновременном изменении питающего напр жени и тока нагрузки, что преп тетвует использованию источника дл получени повышенных выходных напр жений .The disadvantages of this device are the presence of a special transformer for powering the single junction transistor, as well as nonlinearity of charge, the capacitor charge time leading to the occurrence of low-frequency pulsation and reduction of the source stabilization while simultaneously changing the supply voltage and load current, which prevents the source from being used to obtain high output stress

Цель изобретени - упрощение CTafбилизированного источника питани и расширение диапазона стабилизированных выходных напр жений.The purpose of the invention is to simplify a CTabilized power source and expand the range of stabilized output voltages.

Поставленна цель достигаетс тем, что стабилизированный источник 11ИТс1Ни , содержащий диод но-тиристорный мостовор выпр митель, входом подключеииыр к входным клеммам, а выходогЛ через сг.маживающий фильтр соединенный с выходными клеммами, блок обратной св зи, входом подсоединенный к выходным клеммам, вспомо .гсАтельный выпр митель, входом подключенный к входным клеммам, и блок фазового управлени , включаюидай в себ однопереходной транзистор, два базовых резистора и врем задающий конденсатор, причем одна база однопереходного транзистора через первый базовый резистор подключена к первому выходному выводу вспомогательного выпр мител , друга база соединена с первым выводом второго базового резистора, а его эмиттер через врем задающий конденсатор подсоединен к второму выходному выводу врем задаьэщего конденсатора, введено два накопител , входы которых последовательно с диодами встречно-параллельно подключены к входным клеммам , а в блок фазового управлени введены управл емый генератор тока и две оптотиристорные пары, причем управл е;У1ый генератор тока выходными выводами подключен между эмиттером однопереходного транзистора и первым выходным выводом вспомогательного выпр мител , а входом управлени соединен с выходом блока обратной св зи, последовательно соединенные свето оды оптотиристораых пар подключены между вторым выводом второго базового резистора и вторым выходным выводом вспомогательного выпр мител , фототиристоры оптотиристорных ;лар подсоединены между управл ющими электродами тиристоров диодно-тиристорного мостового выпр мител и выходами соответствующих накопителей.The goal is achieved by the fact that a stabilized 11ITs1Ni source containing a rectifier diode, a rectifier diode, a connection input to the input terminals, and an output through a compression filter connected to the output terminals, a feedback unit, an input connected to the output terminals, A soldering rectifier, connected to the input terminals, and a phase control unit, includes a single junction transistor, two base resistors and a time setting capacitor, one single junction transistor through the first base resistor is connected to the first output pin of the auxiliary rectifier, the other base is connected to the first pin of the second base resistor, and its emitter through time sets the capacitor connected to the second output pin of the capacitor, two accumulators are inputted in series with the diodes opposite - are connected in parallel to the input terminals, and a controlled current generator and two optothyristor pairs are inserted into the phase control unit, and the first current generator one pins are connected between the emitter of the single junction transistor and the first output terminal of the auxiliary rectifier, and the control input is connected to the output of the feedback unit, the series-connected lights of the optothyristor pairs are connected between the second output of the second base resistor and the second output terminal of the auxiliary rectifier, the photothyristors of the optothyristor pairs LAR connected between the control electrodes of the thyristors of the diode-thyristor bridge rectifier and the outputs of the corresponding accumulate s.

Управл емый генератор тока блока фазового управлени включает в себ транзистор, стабилитрон и два резистора , причем коллектор транзистора подключен к его первому выходномуThe controlled current generator of the phase control unit includes a transistor, a zener diode and two resistors, the collector of the transistor being connected to its first output

выводу, эмиттер непосредственно соединен с входом управлени и через первый резистор подключен к второму выходному выводу, который через стабилитрон подсоединен к базе транзистора , подключенной через второй резистор к второму выходному выводу вспомогательного выпр мител .To the output, the emitter is directly connected to the control input and through the first resistor is connected to the second output terminal, which is connected via a zener diode to the base of the transistor connected through the second resistor to the second output terminal of the auxiliary rectifier.

На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого источника питани .The drawing is a schematic diagram of the proposed power source.

Стабилизированный источник питани , подключенный к входным клеммам 1, содержит диодно-тиристорный мостовой выпр митель 2, состо щи{ из двух тиристоров 3-4 и двух диодов 5-6, к выходу которого подключен фильтр 7, соединенный с выходными клеммами и входом блока 8 обратной св зи, вспомогательный вьлпр митель 9, подключенный к входным клеммам и соединенный выходом с блоком 10 фазового управлени , состо щим из однпереходного транзистора 11, подключенного первой базой через базовый резистор 12 к аноду, последовательн соединенных светодиодов двух оптотиристорных пар 13-14, катодом соединенных с одним выходом источника 9, второй базой через базовый резистор 15 к другому выходу выпр мител 9, а эмиттером - к врем задающему конденсатору16 и коллектору бипол рного транзистора 17, управл емого генератора тока, соединенного эмиттером с выходом блока 8 обратно св зи и через врем задающий резистор 18 с другим выходом выпр мител 9, а базой - с резистором 19 и анодом стабилитрона 20, соединенными последовательно и включенными в цепь питани блока 10 фазового управлени . Два накопител 21-22 с поледовательными диодами 23-24, подключенные встречно-параллельно к входным клеммам, своими выходами со динены с анодами фоторизисторов соответствующих оптотиристорных пар 13-14, катоды которых подключены к управл ющим электродам соответствующик тиристоров 3-4.The stabilized power supply connected to the input terminals 1 contains a diode-thyristor bridge rectifier 2, consisting of {3-4 thyristors 3-4 and two diodes 5-6, the output of which is connected to a filter 7 connected to the output terminals and the input of block 8 feedback, auxiliary driver 9 connected to the input terminals and connected to the output of the phase control unit 10, consisting of a single junction transistor 11 connected to the first base through the base resistor 12 to the anode, connected LEDs of two the thyristor pairs 13-14, the cathode connected to one output of the source 9, the second base through the base resistor 15 to the other output of the rectifier 9, and the emitter to the time of the setting capacitor 16 and the collector of the bipolar transistor 17 controlled by a current generator connected by the emitter to the output a back coupling unit 8 and, through time, a driving resistor 18 with a different output of the rectifier 9, and the base with a resistor 19 and the anode of the Zener diode 20 connected in series and connected to the power supply circuit of the phase control unit 10. Two accumulators 21-22 with preparative diodes 23-24, connected in anti-parallel to the input terminals, with their outputs are connected to the photoresistors anodes of the corresponding optothyristor pairs 13-14, the cathodes of which are connected to the control electrodes of the corresponding thyristors 3-4.

Источник работает следующим образом.The source works as follows.

При подключении питающей сети к входным клеммам 1 на выходе вспомогательного выпр мител 9 возникает двухполупериодное напр жение трапецеидальной формы, которое использу .етс дл питани блока 10 фазового управлени . С началом первого полупеоиода питающего напр жени конденсатор 16 начинает зар жатьс через бипол рный транзистор 17 и резистор 18, причем ток зар да конденсатора 16 вследствие стабилизаци базового смещени бипол рного транзистора 17 цепью стабилизации, образО; ,анной резистором 19 и стабилитроном 20, близок к посто нному, поэтому напр жение на эмиттере однопереходного транзистора 11 будет близко к линейно нарастающему. Одновременно через открытый диод 23 конден5с сатор накопител 21 зар жаетс до напр жени стабилизации стабилитрона , включенного параллельно ему. В момент достижени напр жени на кон-, -денсаторе 16 порогового значени пе0 реход эмиттер-база однопереходного транзистора 11 замыкаетс и через пос ледовательно включенные светодиоды двух оптотиристорных пар 13 и 14 протекает ток разр да конденсатора When the mains is connected to the input terminals 1, the output of the auxiliary rectifier 9 results in a full-wave keystone voltage that is used to power the phase control unit 10. With the start of the first semi-period of the supply voltage, the capacitor 16 begins to charge through the bipolar transistor 17 and the resistor 18, and the charge current of the capacitor 16 due to the stabilization of the base bias of the bipolar transistor 17 by the stabilization circuit; The resistor 19 and the zener diode 20 are close to constant, so the voltage across the emitter of the single junction transistor 11 will be close to ramping up. At the same time, through the open diode 23, the capacitor capacitor 21 is charged until the voltage of the stabilitron connected in parallel with it is stabilized. When the voltage at the capacitor, capacitor 16 reaches the threshold value, the emitter-base transition of the unijunction transistor 11 closes and a successive discharge current flows through successively connected LEDs of the two opto thyristor pairs 13 and 14

5 16,Так как на аноде фоторезистора оп .тотиристорной пары ГЗ присутствует положительное напр жение зар женного накопител 21, то фоторезистор вкл;-|Паетс . Через него и управл ющий электрод силового тиристора 3 проте0 кает ток разр да накопител 21. Тиристор 3 включаетс и на выходе стабилизировснного источника питани возникает выпр мленное напр жение. По окончании первого полупериода 5 16, Since the positive voltage of the charged accumulator 21 is present at the anode of the photoresistor of the opto thyristor pair of GZ, the photoresistor is on; - | Paets. Through it and the control electrode of the power thyristor 3, the discharge current of the accumulator 21 flows. The thyristor 3 is turned on and a rectified voltage occurs at the output of the stabilized power source. At the end of the first half period

5 пита схцее напр жение снимаетс со схемы управлени и она возвращаетс , в исходное состо ние. С началом второго полупериода питающей сети процесс повтор етс , но в работу 5, the voltage is removed from the control circuit and it returns to its original state. With the beginning of the second half period of the mains supply, the process is repeated, but in operation

0 вступают уже оптотиристорна пара 14, накопитель 22 с диодом 24 и тиристор 4. При увеличении напр жени питающей сети относительно но «1нального напр жение на выходе стабили5 зированного источника питани начинает увеличиватьс , вызыва одновременно изменение напр жени на выходе блока 8 обратной св зи и уменьшение тока зар да конденсатора 16. 0, the optothyristor pair 14, the accumulator 22 with the diode 24, and the thyristor 4 enter. As the supply voltage increases relative to the "1, the output voltage at the output of the stabilized power source begins to increase, causing a change in voltage at the output of the feedback unit 8 and decrease in capacitor charge current 16.

0 Врем достижени напр жением на конденсаторе 16 порогового уровн однопереходного транзистора 11 увеличиваетс , и как следствие, увеличиваетс угол управлени тиристорами и уменьшаетс выходное напр жение ста5 билизированного источника питани . При уменьшении напр жени питающей сети от номинального уменьшаетс угол управлени тиристорами и увеличиваетс выходное напр жение ис0 точника. Таким же образом компенсируетс изменение выходного напр жени источника, св занное с изменением тока нагрузки. При этом во, всем диапазоне изменени угла управ5 лени тиристорами напр жение на конденсаторе 16 имеет линейно нарастающую форму, что обеспечивает четкое срабатывание однопереходного транзистора 11 и исключает возник0 новение низкочастотной пульсации.0 The time at which the voltage across the capacitor 16 reaches the threshold level of the single junction transistor 11 increases, and as a result, the thyristor control angle increases and the output voltage of the stabilized power supply decreases. When the supply voltage decreases from the nominal, the thyristor control angle decreases and the output voltage of the source increases. In the same way, a change in the source output voltage associated with a change in load current is compensated. At the same time, throughout the whole range of thyristor control angle variation, the voltage on the capacitor 16 has a linearly increasing form, which ensures a clear operation of the single junction transistor 11 and eliminates the onset of low-frequency pulsation.

Предложенное устройство позвол ет упростить схему диодно-тиристорного стабилизатора напр жени и одновременно расширить диапазон стабилизированных выходньи; напр жений. Простота конструкции, возможность использовать только типовые комплектующие издели , отсутствие дополнительных трансформаторов дл питани схемы управлени определ ют технологичность и относительно небольшую стоимость изготовлени источников.The proposed device allows us to simplify the circuit of the diode-thyristor voltage regulator and at the same time expand the range of stabilized output; stress The simplicity of the design, the ability to use only standard components, the absence of additional transformers for powering the control circuit determine the manufacturability and the relatively low cost of manufacturing sources.

Claims

1. STABILIZED POWER SUPPLY, containing a diode-thyristor bridge rectifier connected to input terminals by an input and connected to output terminals by a smoothing filter, feedback block connected to output terminals by input, auxiliary rectifier connected to input terminals by input and block phase control, including a single-junction transistor, two base resistors and a timing capacitor, and one base of a single-junction transistor through the first base resistor is connected to the first output terminal of the auxiliary rectifier, the other base is connected to the first terminal of the second base resistor, and its emitter is connected through a time-setting capacitor to the second output terminal of the auxiliary rectifier, characterized in that, in order to simplify and expand the stabilization range of the output voltage, two drives, the inputs of which are connected in parallel with the diodes in opposite-parallel to the input terminals, and a controlled generator of current and two optics are introduced into the phase control unit thyristor pairs, and a controlled current generator with output terminals connected between the emitter of a single-junction transistor and the first output terminal of the auxiliary rectifier, and a control input connected to the output of the feedback block., LEDs of opto-thyristor pairs connected in series are connected between the second output of the second base resistor and the second output (Λ output of the auxiliary rectifier, photothyristors of optothyristor pairs are connected between the control electrodes of the thyristor diode-thyristis; bridge rectifier and the outputs of the respective drives.

2. The power supply according to claim 1, characterized by the fact that the controlled phase control current generator includes a transistor / zener diode and two resistors, the collector of the transistor connected to its thermostat terminal, which is connected through a zener diode to transistor base, under; connected through the second resistor to the second output terminal of the auxiliary rectifier.

to the first output terminal, the emit is directly connected to the control and through the first resist is connected to the second output