SU1051671A1

SU1051671A1 - D.c. voltage source

Info

Publication number: SU1051671A1
Application number: SU823447426A
Authority: SU
Inventors: Валериан Николаевич Скачко
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6891
Priority date: 1982-06-04
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1983-10-30

Abstract

ИСТОЧНИК .ПОСТОЯННОГО НАП- , РЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные первичный источник пере- ценного напр жени , трансформатор, выпр митель и фильтр с конденсатором, разр дный блок, подключенный между выходными шинами источника и состо щий из последовательно включенных разр дного резистора и коммутирующего элемента, о т л и ч .а ю щ и и с тем, что, с целью повышени на . дежности работы путем уменьшени времени спадани выходного напр же ни при выключении, в него введены вспомогательный выпр митель и два резистора смещени , на магнитопровод трансформатора нанесена дополнительна вторична обмотка, а коммутирующий элемент разр дного блока выполнен в виде транзисторного ключа, причем эмиттер последнего соединен с одной из -выходных шин источника, а коллектор - с соответствующим .выводом разр дного резистора, резисторы смещени включены последовательно между базой транзисторного ключа и другой выходной шиной источника, вход вспомогательного выпр мител подключен к дополнительной вторичной обмотке трансформатора, база транзисторного ключа.соединена с полюсом закрывакицей пол рности вспомогательного выпр мител , а обща точка резисторов смещени подключена к его противоположному полюсу. СП о: viSOURCE OF A CONSTANT VOLTAGE, A TENSION, containing a series-connected primary source of over-voltage, a transformer, a rectifier and a filter with a capacitor, a discharge unit connected between the output buses of the source and consisting of a series-connected discharge resistor and a switching element, About tl and h. a yu and and with the fact that, for the purpose of increase on. Reliability of operation by reducing the decay time of the output voltage, even when turned off, an auxiliary rectifier and two bias resistors are inserted into it, an additional secondary winding is applied to the transformer magnetic circuit, and the switching element of the discharge unit is made in the form of a transistor switch, the emitter of the latter is connected to one from the output source busbars and the collector with the corresponding output of the discharge resistor, the bias resistors are connected in series between the base of the transistor switch and another the source output bus, the auxiliary rectifier input is connected to an additional secondary winding of the transformer, the base of the transistor switch. connected to the pole of the auxiliary rectifier polarity, and the common point of the bias resistors connected to its opposite pole. SP about: vi

Description

Изобретение относитс к электротехуике и предназначено дл использовани в системах вторичного элект роснабжени , к которым предъ влйетс требование быстрого спадани выходного напр жени . Известен источник посто нного напр жени , содержащий транзисторный регулирующий элемент последовательного типа, конденсатор, включен ный между выходными шинами источника , разр дный блок, подключенный параллельно конденсатору и состо щи из пос/гедовательно включенных вспомогательного транзисторного каскада и усилител , блок сравнени , входы -которого соединены с общим выходом источника и выходом блока опорного напр жени , а выход подключен к управл ющим входам транзисторного регулирующего элемента и вспомогательного транзисторного каскада 1 Недостаток известного устройства св зан с узкой областью практического использовани , поскольку прин тое в нем техническое решение по шунтированию выходного конденсатора оказываетс применимым только в структуре линейного компенсационного стабилизатора со строго опреде- пенным включением транзисторного регулирующего элемента и неприменимым в случае установки на входе устройства трансформатора или стати ческого преобразовател с выпр мите лем. Наиболее близким к предлагаемому вл етс источник посто нного напр жени , содержащий последовательно включенные первичный источник переменного напр жени , трансформатор, выпр митель, фильтр с конденсатором линейный компенсационный стабилизатор и выходной конденсатор, разр дный блок, подключенный между выходными шинами источника и состо щий из последовательно включенных разр ного резистора и коммутирующего эле мента в виде тумблера Г2 J, Недостаток указанного устройства определ етс существенной задержкой разр да выходного конденсатора. Эта задержка обусловлена тем, что процессу выключени источника и коммутаци разр дного резистора, осущест вл емые одним и тем же тумблером, происход т неодновременно. Сначала отключаетс первичное питание, а затем, спуст некоторое врем между размыканием и замыканием соответствующих пар контактов тумблера, производитс разр д конденсатора. Кроме того, в известном устройстве разр дный блок может оказатьс вообще невведенным в действие, если сн тие первичного питани производитс не тумбером, а иначе (внаиним отключением сети,, которое может произойти и вне плана, внезапноJ. Цель изобретени - повышение надежности работы путем уменьшени времени спадани выходного напр жени привыключении. Поставленна цель достигаетс тем, что в источник посто нного напр жени , содержащий последовательно включенные первичный источник переменного напр жени , трансформатор , выпр митель и фильтр и конден сатором , разр дный.блок, подключенный между выходными шинами источника и состо щий из последовательно- . включенных разр дного резистора и коммутирующего элемента, введены вспомогательный выпр митель и два резистора смещени , на магнитопровод трансформатора нанесена дополнительна , вторична обмотка, а комг мути эующий элемент разр дного блока выполнен в виде транзисторного ключа, причем эмиттер последнего соединен с одной из выходных шин источника, а коллектор - с соответствующим выводом разр дного резистора , резисторы смещени включе.ны последовательно между базой транзисторн о ключа и другой выходной шиной источника, вход вспомогательного выпр мител подключен к дополнительной вторичной обмотке трансформатора , баз.а транзисторного ключа соединена с полюсом закрывающей пол рности вспомогательного выпр мител , а обща точка резисторов смещени подключена к его противоположному полюсу. На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства. Силовой тракт устройства составл ет последовательно включенные первичный источник 1 переменного напр жени (сеть или статический преобразователь с пр моугольной формой выходного напр жени ), трансформатор 2 с первичной 3 и основной вторичной 4 обмотками, основной выпр митель 5, фильтр 6 с выходным конденсатором 7. Выходное напр жение источника снимаетс с шин 8 и 9. Между шинами 8 и 9 параллельно конденсатору 7 подключен разр дный блок 10, состо щий.из последовательно включенных резистора 11 и транзисторного ключа 12. Междубазой транзисторного ключа 12 и шиной 8 включены последовательно резисторы смещени 13 и 14. Управление ключом 12 осуществл етс напр жением вспомогательного выпр мител 15, вход которого подключен к дополнительной вторичной обмотке 16 трансформатора 2. Устройство работает следующим образом.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in secondary power supply systems, to which the requirement for a rapid decrease in the output voltage. A source of direct voltage is known, which contains a transistor regulating element of the series type, a capacitor connected between the output source buses, a discharge unit connected in parallel to a capacitor and consisting of auxiliary transistor cascade and amplifier, the comparison unit, the inputs of which connected to the common source output and the output of the reference voltage unit, and the output is connected to the control inputs of the transistor control element and the auxiliary transistor 1 cascade The disadvantage of the known device is associated with a narrow field of practical use, since its technical solution for shunting the output capacitor is applicable only in the structure of a linear compensating stabilizer with a strictly defined transistor control element and not applicable when installed at the device input transformer or static converter with rectifier. The closest to the present invention is a constant voltage source, comprising a series-connected primary source of alternating voltage, a transformer, a rectifier, a filter with a capacitor, a linear compensating stabilizer and an output capacitor, a discharge unit connected between the output buses of the source and consisting of the switched-on resistor and the switching element in the form of a G2 toggle switch. J, the disadvantage of this device is determined by the significant delay in the discharge of the output to ondensor. This delay is due to the fact that the process of switching off the source and switching the discharge resistor, which are carried out by the same toggle switch, occur non-simultaneously. First, the primary power supply is turned off, and then, after some time between the opening and closing of the corresponding pairs of contacts of the toggle switch, the capacitor is discharged. In addition, in a known device, the bit unit may not be fully activated if the removal of the primary power supply is not made by a togger, but otherwise (by disconnecting the network, which may occur out of plan, suddenly.) the decay time of the output voltage when switched on. The goal is achieved by the fact that a direct voltage source containing a series-connected primary source of alternating voltage, a transformer, a rectifier and a filter and a capacitor, a discharge unit connected between the source output buses and consisting of a series-connected discharge resistor and a switching element, an auxiliary rectifier and two bias resistors are inserted, the secondary winding is applied to the transformer magnetic circuit, and The commutating element of the discharge unit is designed as a transistor switch, the emitter of the latter being connected to one of the output source buses, and the collector to the corresponding output of the discharge resistor, p bias resistors are included. in series between the base transistor about the key and another source output bus, the auxiliary rectifier input is connected to the secondary transformer secondary, the transistor key base is connected to the closing polarity of the auxiliary rectifier, and the common bias resistor point is connected to its opposite pole. The drawing shows a circuit diagram of the proposed device. The power path of the device is a series-connected primary source 1 of alternating voltage (a network or a static converter with a rectangular output voltage), a transformer 2 with a primary 3 and a primary secondary 4 windings, a main rectifier 5, a filter 6 with an output capacitor 7. The output voltage of the source is removed from the buses 8 and 9. Between the buses 8 and 9 parallel to the capacitor 7 is connected the discharge unit 10, consisting of series-connected resistor 11 and the transistor switch 12. The interbase transistor The key 12 and the bus 8 are connected in series with the bias resistors 13 and 14. The key 12 is controlled by the voltage of the auxiliary rectifier 15, the input of which is connected to the additional secondary winding 16 of the transformer 2. The device operates as follows.

Разр дный блок 10 вступает в работу в момент выключени источника. Так 1сак вспомогательный выпр митель 15 нагружен на низкоомный резистор 14, после него не требуетс устанавливать фильтр, как это сделано дл основного выпр мител 5, в св зи с этим напр жение на выходе выпр мител 15 исчезает с прекращением работы трансформатора 2 сразу же, в то врем как напр жение на выходе фильтра 6 (на выходе источника понижаетс по мере разр да конденсатора 7. Но разр д конденсатора 7 происходит не только (и не столько) через нагрузку, а и (причем преимущественно )через транзисторный ключ 12, который с момента прекращени работы выпр мител 15 открыт (насыщенным ) за счет базового тока через резисторы 13 и 14. Таким образом, получаетс электронное шунтирование выхода источника при его выключенииThe bit unit 10 enters into operation at the moment of switching off the source. So 1sak auxiliary rectifier 15 is loaded on a low-resistance resistor 14, after it does not need to install a filter, as was done for the main rectifier 5, therefore the voltage at the output of rectifier 15 disappears when the transformer 2 stops working While the voltage at the output of the filter 6 (at the source output decreases as the capacitor 7 discharges. But the discharge of capacitor 7 occurs not only (and not so much) through the load, but also (and mostly) through transistor switch 12, which moment of termination The rectifier 15 is open (saturated) due to the base current through the resistors 13 and 14. Thus, electronic shunting of the source output is obtained when it is turned off

При наличии трехфазного исполнеНИН первичного источника 1 переменного напр жени первична 3, основна 4 и дополнительна 16 обмотки трансформатора 2 выполн ютс из трех секций, а ос1 овной 5 и вспомогательный 15 выпр мители по схеме Ларионова .If there is a three-phase execution of the primary source 1 of the alternating voltage, primary 3, the main 4 and additional 16 windings of the transformer 2 are made of three sections, and the core 5 and the auxiliary 15 rectifiers according to the Larionov scheme.

В случае реализации источника 1 перемен-ного напр жени в виде стабилизированного (например, с помощью широтно-импульсной модул ции) статического преобразовател подключать вспомогательный выпр митель 15 кIn case of realization of the source of alternating voltage in the form of a stabilized (for example, using pulse-width modulation) static converter, connect an auxiliary rectifier 15 to

трансформатору 2 без фильтра не представл етс возможные, а установка такого фильтра неизбежно привела бы к снижению быстродействи разр дного блока 10. Поэтому в данном случае оказываетс целесообразным использование перед вспомогательным выпр мителем 15 маломощного модул тора , (управл емого импульсами с выхода блока управлени преобразовател .Transformer 2 without a filter is not possible, and installing such a filter would inevitably lead to a decrease in the speed of the bit unit 10. Therefore, in this case, it would be advisable to use a low-power modulator (controlled by pulses from the output of the converter control unit) before the auxiliary rectifier 15.

Предлагаемый источник посто нного напр жени выгодно отличаетс от известных тем, что в нем производитс автоматическое шунтирование выхода в момент выключени (причем независимо от способа выключени ), существенно сокращающеес врем спадани выходного напр жени .The proposed constant voltage source is advantageously different from the known ones in that it automatically shuns the output at the moment of shutdown (and regardless of the shutdown method), which significantly reduces the time for the output voltage to drop.

В процессе выключени источника, по ходу уменьшени напр жени на конденсаторе фильтра 6, ток базы транзисторного ключа 12 уменьшаетс и он может выйти из состо ни насы5 щени , вследствие чего скорость разр да конденсатора 7 уменьшаетс . Во избежание этого можно вместо резистора 13 смещени использовать токостабилизирующий. элемент, в про- . стейшем случае - полевой транзистор In the process of turning off the source, as the voltage on the capacitor of the filter 6 decreases, the base current of the transistor switch 12 decreases and it can go out of saturation, as a result of which the discharge rate of the capacitor 7 decreases. To avoid this, it is possible to use a current stabilizer instead of bias resistor 13. element in pro. the steadiest case is a field effect transistor

0 с закороченным затвором и истоком, |или в качестве ключа 12 использовать тиристор. Увеличить эффект шунтировани выхода источника можно еще и путем выполнени ключа 12 на составном транзисторе.0 with a shorted shutter and source, or use a thyristor as key 12. The effect of shunting the source output can also be increased by executing key 12 on the composite transistor.

Claims

SOURCE OF CONSTANT NAP-,. VOLTAGE, comprising a series-connected primary source of alternating voltage, a transformer, a rectifier and a filter with a capacitor, a discharge block connected between the output buses of the source and consisting of a series-connected discharge resistor and a switching element, characterized in that, in order to increase by. reliability of operation by reducing the time the output voltage drops off when turned off, an auxiliary rectifier and two bias resistors are introduced into it, an additional secondary winding is applied to the transformer magnetic circuit, and the switching element of the discharge block is made in the form of a transistor switch, the emitter of the latter being connected to one of the source output buses and the collector with the corresponding output of the discharge resistor, bias resistors are connected in series between the base of the transistor switch and the other output by the source bus, the input of the auxiliary rectifier is connected to the additional secondary winding of the transformer, the base of the transistor switch is connected to the pole of the closing polarity of the auxiliary rectifier, and the common point of the bias resistors is connected to its opposite pole.