SU1081633A1

SU1081633A1 - Pulse d.c.voltage stabilizer

Info

Publication number: SU1081633A1
Application number: SU813347873A
Authority: SU
Inventors: Владимир Леонидович Ким; Владимир Михайлович Титкин
Original assignee: Истринское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики
Priority date: 1981-10-19
Filing date: 1981-10-19
Publication date: 1984-03-23

Abstract

1. ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЖЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные в силовую шину датчик тока, входной LC-фильтр, регулирующий элемент и выходной DLC-фильтр, причем к управл ющему входу регулирующего элемента подключен блок управлени , отличаю0 щ и и с тем, что, с целью увеличени КПД и повышени эффективности защиты при токовых перегрузках в нагрузке , в него введены нелинейный элемент, два резистивных делител напр жени , сравнивающий блок, причем один из выводов нелинейного элемента подключен к входу датчика тока , а другой вывод - к одному из выводов первого резистивного делител напр жени , другой вывод которого подключен к общей шине, а второй резистивный делитель включен между выходом датчика тока и общей щиной, выходы указанных резистивных делитеi лей подключены к соответствующим входам сравнивающего блока, выход кото (Л рого подключен к блоку управлени . 2. Стабилизатор по п.1, о т л и чающийс тем,, что нелинейный элемент выполнен на диоде. 00 05 :о 001. PULSE CONSTANT VOLTAGE, containing a current sensor connected in series to the power bus, an LC input filter, a regulating element, and an output DLC filter, and a control unit, which differs from the control unit, is connected to the control input of the regulating element. in order to increase efficiency and increase protection efficiency in case of current overloads in the load, a nonlinear element is introduced into it, two resistive voltage dividers that compare the unit, one of the terminals of the nonlinear element is connected to the sensor input The other output is connected to one of the outputs of the first resistive voltage divider, the other output of which is connected to the common bus, and the second resistive divider is connected between the output of the current sensor and the total thickness which is connected to the control unit. 2. The stabilizer according to claim 1, in which the nonlinear element is made on the diode. 00 05: about 00

Description

1 Изобретение относитс к электрорадиотехнике , а именно к источникам питани , и может быть использовано в системах питани устройств автома тики и вычислительной техники. Известен импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий подключеннь1й параллельно входным выводам мультивибратор, одно плечо которого выполнено на составной тра зисторе, LCD-фильтр, подключенный к выходному выводу, цепь обратной св зи, усилитель рассогласовани и резистивный датчик тока, включенный в силовую шину Недостатком импульсного стабилизатора вл ютс значительные потери полезной мощности на резистивном датчике тока, обусловленные тем, что через датчик тока протекает вес ток нагрузки. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последовател . но включенные в силовую шину датчик тока, входной LC-фильтр, регулирующий элемент и выходной DLC-фильтр, причем к управл ющему входу регулирующего элемента подключен блок управлени 2 . Недостатками известного импульсного стабилизатора вл ютс значительные потери полезной мощности на датчике тока, обусловленные тем, чт при токовых перегрузках падение напр жени на датчике тока может дост гать уровн 0,7 В и вьше, низка эф фективность защиты при токовых пере грузках в нагрузке, когда входное напр жение измен етс в широком диапазоне , вследствие того, что схема защиты срабатывает только при определенном входном токе, который прот кает через датчик тока и создает падение напр жени на нем 0,7 В и в ше и не зависит от входного напр жени , поэтому при увеличении входного напр жени в 1,5 раза ток пере грузки в нагрузке, при котором сработает схема защиты, также увеличит с в 1,5 раза. Цель изобретени - увеличение КПД импульсного стабилизатора и повышение эффективности защиты при токовых перегрузках в нагрузке. Указанна цель достигаетс тем, что в импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий после3 дoвaтeльko включенные в силовую шину датчик тока, входной LC-фильтр, регулирующий элемент, и выходной DLC-фильтр, причем к управл ющему входу регулирующего элемента подключен блок управлени , введены нелинейный элемент, например диод, два резистивных делител напр жени , сравнивающий блок, причем один из выводов нелинейного элемента подключен к входу датчика тока, а другой вывод - к одному из выводов первого резрстивного делител напр жени , другой вывод которого подключен к общей шине,, а второй резистивньй делитель включен между выходом датчика тока и общей шиной, выходи указанных резистивных делителей подключены к соответствующим входам сравнивающего блока, выход которого подключен к блоку управлени . Кроме того, нелинейный элемент выполнен на диоде. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого импульсного стабилизатора посто нного напр жени . Стабилизатор содержит датчик 1 тока , включенный последовательно с входным LC-фильтром 2, регулирующим элементом 3 и выходнымТЗЬС-фильтром 4, нелинейный элемент 5, включенный последовательно с первым резистивным делителем 6 напр жени , второй резистивный делитель 7, сравнивающий блок 8, выходом подключенный к блоку 9 управлени . Стабилизатор посто нного напр жени работает следующим образом. При подключении стабилизатора к сети первичного питани блок 9 управлени включает регулирующий элемент 3, при этом через дроссель LC-фильтра 4 протекает пусковой ток, обусловленный током зар да конденсатора Т31С-фильтра 4. Пусковой ток создает падение напр жени на датчике 1 тока, при этом напр жение, снимаемое с второго резистивного делител 7 напр жени , становитс меньше напр жени , снимаемого с первого делител 6, вследствие чего срабатывает пороговый блок 8, который через блок 9 управлени запирает регулирующий элемент 3. После окончани зар да конденсатораDlC-фильтра 4 до заданного значени схема защиты не вли ет на нормальную работу импульсного стабилизатора, при этом блок 9 правлени , отпира и запира регулирующий элемент 3, поддерживает напр жение на нагрузке на уровне заданного . Напр жение на нагрузке в момент запертого состо ни регулирующего элемента поддерживаетс за счет энер . гии, накопленной в зис-фильтра 4.1 The invention relates to electrical radio engineering, namely to power supplies, and can be used in power supply systems of automation devices and computer equipment. A known DC voltage regulator contains a multivibrator connected in parallel with the input terminals, one arm of which is made on a composite transistor, an LCD filter connected to the output terminal, a feedback circuit, a voltage amplifier and a resistive current sensor connected to the power bus. A pulse stabilizer is a significant loss of useful power on a resistive current sensor, due to the fact that a load current is flowing through the current sensor. The closest to the technical essence of the invention is a DC voltage regulator containing a follower. but a current sensor, an LC input filter, a regulating element, and an output DLC filter included in the power bus, the control unit 2 being connected to the control input of the regulating element. The disadvantages of the known pulse stabilizer are significant losses of useful power at the current sensor, due to the fact that at current overloads the voltage drop at the current sensor can reach a level of 0.7 V and higher, the effectiveness of protection at current overloads in the load is low. The input voltage varies over a wide range, due to the fact that the protection circuit operates only at a certain input current, which flows through the current sensor and creates a voltage drop of 0.7 V on it and more and does not depend on the input th voltage therefore with increasing input voltage is 1.5 times the current in the load Booting intersection at which the protection circuit is triggered, also increase with a factor of 1.5. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the pulse stabilizer and increase the effectiveness of protection during current overloads in the load. This goal is achieved by the fact that a DC voltage pulse regulator, containing after 3 additional current sensors included in the power bus, an LC input filter, a regulating element, and an output DLC filter, the control unit is connected to the control input of the regulating element, nonlinear element, for example, a diode, two resistive voltage dividers, comparing the unit, with one of the terminals of the nonlinear element connected to the input of the current sensor and the other output to one of the terminals of the first resistive voltage divider Another terminal of which is connected to the common bus and the second resistive divider is connected between the output of the current sensor and the common bus, the outputs of these resistive dividers are connected to the corresponding inputs of the comparison unit whose output is connected to the control unit. In addition, the nonlinear element is made on the diode. The drawing shows a block diagram of a proposed DC voltage regulator. The stabilizer contains a current sensor 1 connected in series with an input LC filter 2, a regulating element 3 and an output TZS filter 4, a nonlinear element 5 connected in series with a first resistive voltage divider 6, a second resistive divider 7, a comparison unit 8, an output connected to unit 9 controls. The constant voltage stabilizer operates as follows. When the stabilizer is connected to the primary power supply, the control unit 9 turns on the regulating element 3, and the starting current flows through the LC filter 4 choke 4, due to the charge current of the capacitor T31C filter 4. The starting current creates a voltage drop on the current sensor 1, the voltage removed from the second resistive voltage divider 7 becomes less than the voltage removed from the first divider 6, as a result, the threshold unit 8 is activated, which, through the control unit 9, locks the regulating element 3. After Neither the charge of the capacitor of the DLC-filter 4 to the specified value of the protection circuit affects the normal operation of the pulse stabilizer, and the control unit 9, unlocking and locking the regulating element 3, maintains the voltage at the load at the level specified. The voltage on the load at the time of the locked state of the regulating element is maintained by energy. hygiene accumulated in the sys filter 4.

При возникновении перегрузки по току в нагрузке напр жение на датчике 1 тока увеличиваетс и при некотором значении, например около 0,1 В, напр жение, .снимаемое с второго резистивного делител 7 ..танет меньше напр жени , снимаемого с первого резистивного делител 6. При этом срабатывает сравнивающий блок 8, который через блок 9 управлени запирает регулирующий элемент 3, при этом напр жение на нагрузке спадает, уменьшаетс ток, потребл емый из первичной сети, вследствие чего напр жение н-а датчике 1 тока будет уменьшатьс и при некотором значении напр жение, снимаемое с второго делител 7, -станет больше напр жени , снимаемого с первого резистивного делител 6, при этом сравнивающий блок 8 через блок 9. управлени включит регулирующий элемент 3. Таким образом, схема защиты поддерживает в нагрузке заданное значение токовой перегрузки. При изменении входного напр жени измен етс ток через нелинейный элемент 5, первый 6 и второй 7 резистивные делители напр жени .When an overcurrent occurs in the load, the voltage on the current sensor 1 increases and at a certain value, for example about 0.1 V, the voltage removed from the second resistive divider 7 is less than the voltage removed from the first resistive divider 6. In this case, the comparison unit 8 is triggered, which locks the regulating element 3 through the control unit 9, and the voltage on the load decreases, the current consumed from the primary network decreases, as a result of which the voltage on the current sensor 1 will decrease and the value of the voltage taken from the second divider 7 will become greater than the voltage taken from the first resistive divider 6, while the comparing unit 8 will switch on the regulating element 3 through the control block 9. Thus, the protection circuit maintains the current overload value in the load . When the input voltage changes, the current through the non-linear element 5, the first 6 and second 7 resistive voltage dividers changes.

Подбором нелинейного элемента 5 можно добитьс такого падени напр жени на нем, при котором сигнал рассогласовани , при условии отсутстви пepei pyзки по току в нагрузке, снимаемый с первого 6 и второго 7 резистивных делителей напр жени , в исходном состо нии будет посто нным.By selecting a nonlinear element 5, it is possible to achieve such a drop in voltage on it, in which the error signal, provided there is no variation in load current taken from the first 6 and second 7 resistive voltage dividers, will be constant in the initial state.

Следовательно, при изменении входного напр жени схема защиты также срабатывает при заданном значении токовой перегрузки в нагрузке.Consequently, when the input voltage is changed, the protection circuit also operates at a given value of the current overload in the load.

При коротком замыкании в нагрузке схема работает аналогично, как и при токовой перегрузке.In case of a short circuit in the load, the circuit operates in the same way as with the current overload.

Использование предлагаемого импульсного стабилизатора позволит повысить эффективность защиты от перегрузки путем ограничени повьшени уровн токовой защиты при увеличении входного напр жени , а также увеличить КПД стабилизатора в результате уменьшени потерь полезной мощности на датчике тока.The use of the proposed pulse stabilizer will increase the effectiveness of overload protection by limiting the increase in current protection level with increasing input voltage, as well as increasing the efficiency of the stabilizer as a result of reducing the loss of useful power at the current sensor.

Claims

1. A PULSED DC VOLTAGE STABILIZER, comprising a current sensor sequentially connected to the power bus, an LC input filter, a control element and a DLC output filter, and a control unit connected to the control input of the control element, characterized in that, in order to increase the efficiency and to increase the efficiency of protection during current overloads in the load, a nonlinear element, two resistive voltage dividers, a comparing unit are introduced into it, moreover, one of the terminals of the nonlinear element is connected to the input of the current sensor, etc. the right output is to one of the outputs of the first resistive voltage divider, the other output of which is connected to the common bus, and the second resistive divider is connected between the output of the current sensor and the common bus, the outputs of these resistive dividers are connected to the corresponding inputs of the comparison unit, the output of which is connected to the control unit .

2. The stabilizer according to claim 1, with the fact that the non-linear element is made on a diode.

1081633 01 1081633