SU1111139A1 - Ac voltage pulse stabilizer - Google Patents
Ac voltage pulse stabilizer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1111139A1 SU1111139A1 SU833572095A SU3572095A SU1111139A1 SU 1111139 A1 SU1111139 A1 SU 1111139A1 SU 833572095 A SU833572095 A SU 833572095A SU 3572095 A SU3572095 A SU 3572095A SU 1111139 A1 SU1111139 A1 SU 1111139A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- secondary winding
- transformer
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий трансформатор, первична обмотка которого подключена к входным выводам первый вывод вторичной обмотки через первый ключевой элемент подключен к первому входу интегрирующего фильтра , второй выводцвторичной обмотки соединен с первым входом интегрирующего фильтра через второй ключе- вой элемент, узел управлени , вход которого соединен с выходными вывода ми г а выход - с управл ющими входами ключевых элементов, дополнительный трансформатор, первична обмотка которого соединена с выходом интегрирующего фильтра, а вторична обмотка включена в одну из силовых шин между входным и выходным выводами , отличающийс тем, что, с целью увеличени КПД и уменьшени веса и габаритов, в него введены третий и четвертый ключевые элементы, причем первый вывод вторичной обмотки трансформатора через третий ключевой элемент соединен с вторым входом интегрирующего фильтра, куда т.акже через четвертый ключевой элемент подключен второй вывОд вторичной об- g мотки, при этом управл ющие вывода (О третьего и четвертого ключей соединены с дополнительно введенными выходами узла управлени . 00 со Риг.AC PULSE STABILIZER containing a transformer, the primary winding of which is connected to the input terminals of the first output of the secondary winding through the first key element connected to the first input of the integrating filter, the second output of the secondary winding is connected to the first input of the integrated filter through the second key element, the control node which is connected to the output terminals g and the output to the control inputs of the key elements, an additional transformer, the primary winding of which with A single coil is connected to the output of the integrating filter, and the secondary winding is included in one of the power buses between the input and output pins, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce weight and dimensions, the third and fourth key elements are introduced, and the first secondary winding pins transformer through the third key element is connected to the second input of the integrating filter, where the second output of the secondary winding is also connected via the fourth key element, while the control terminals (O of the third and fourth These are connected to the additionally inputted outputs of the control unit. 00 with Rig.
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам питани радиоэлектронной аппаратуры Известен т тульсный стабилизатор переменного напр жени , содержащий сетевой трансформатор, дополнительный трансформатор, ключевой регулирующий элемент, высокочастотную схему управлени и интегрирующий фильтр си . Недостатками такого стабилизатора вл ютс сравнительно высокий ве t и габариты и недостаточно высокий КПД. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс стабилизатор переменного напр жени , содержащий трансформатор, первична обмотка которого подключена к питающей сети, а вторична соединена с входом интегpиps oщeгo фильтра через ключевой ре гулирующий элемент, подключенный к выходу устройства управлени , вход которого соединен с выходными зажимами , причем часть первичной обмотки .указанного трансформатора соединена с выходными зажимами устройства чере вторичную обмотку дополнительного трансформатора, первична обмотка ко торого подкэтаочена к выходу фильтра, при этом вход последнего шунтирован дополнительным ключевым элементом че рез логический инвертор, подключенны . к выходу Устройства управлени С2, В данном стабилизаторе напр жение на выходе вл етс суммой двух напр ж ний: выходного напр жени трансформатора и напр жени , снимаемого с вторичной обмотки дополнительного трансформатора. Следовательно, при напр жении ниже максимального мощность , снимаема с вторичных обмоток трансформатора и дополнительного трансформатора, растет, что приводит к увеличению их веса и габаритов, а также потерь в них, что снижает КПД. Цель изобретени - увеличение КПД а также сокращение веса и габаритов стабилизатора. Ностабленна цель достигаетс тем что в стабилизатор, содержащий транс форматор, первична обмотка которого подключена к входным выводам, пер вый вывод вторичной обмотки через первый ключевой элемент подключен к первому входу интегрирующего фильтра втордй вывод вторичной обмотки соединен с первым входом Интегрирующего фильтра через второй ключевой элемен узел управлени , вход которого соединен с выходными выводами, а выход с управл ющими йходами ключевых элементов , дополнительный трансформатор первична обмотка которого соединена с выходом интегрирующего фильтра, а вторична обмотка включена в одну из силовых шин между входным и выходним выводами, введены третий и четвертый ключевые элементы, причем первый вывод вторичной обмотки трансформатора через третий ключевой элемент соединен с вторым входом интегрирующего фильтра, куда также через четвертый ключевой элемент подключен второй вывод вторичной обмотки, при этом управл ющие выводы третьего и четвертого ключей соединены с дополнительно введенными выходами узла управлени . На фиг. 1 представлена схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 пример выполнени схемы управлени ключевыми элементами. Стабилизатор содержит сетевой трансформатор 1, ключевые элементы 2-5, интегрирующий фильтр 6, дополнительный трансформатор 7, дроссель 8 интегрирующего фильтра, конденсатор 9 интегрирующего фильтра и узел управлени 10 ключевыми элементами. К выходу стабилизатора подключена нагрузка 11. Устройство работает следующим образом . При подключении стабилизатора к сети Напр жение на нагрузку 11 поступает через вторичну1р обмотку дополнительного трансформатора 7. Напр жение , снимаемое с вторичной обмотки сетевого трансформатора 1, через ключевые элементы 2-5 поступает на вход интегрирующего фильтра 6, состо щего из дроссел 8 и конденсатора 9,который преобразует высокочастотные импульсы напр жени , поступающие на вход фильтра, в переменное напр жение с частотой сети. Величина этого напр жени определ етс скважностью импульсов со схемы управлени 10,частота которых намного превышает частоту сети, причем схема управлени одновременно обеспечивает попеременное включение ключевых элементов попарно 2,5 и 3 и 4. Напр жение на нагрузке вл етс суммой двух напр жений напр жени сети и напр жени , снимаемого с втоничной обмотки дополнительного трансформатора 7, Следовательно, мен длительность импульсов тока через ключевые элементы 2 и 5, открываемые одновременно, можно мен ть величину и фазу напр жени , подаваемого на первичную обмотку дополнительного трансформатора, и таким образом измен ть в нужную сторону величину напр жейи на нагрузке 11. Так, при скважности импульсов со схемы управлени 10 равной 2 величина напр жени на выходе фильтра близка к. нулю, при меньшей скважности фаза напр жени , снимаемого со вторичной обмотки дополнительного трансформатора, противоположна фазе сетевого напр жени , а при большей - их фазы совпадают .The invention relates to electrical engineering, in particular, to power supply devices for electronic equipment. A pulsed alternating voltage regulator is known, comprising a network transformer, an additional transformer, a key regulating element, a high-frequency control circuit, and an integrating filter C. The disadvantages of such a stabilizer are relatively high ve t and overall dimensions and insufficiently high efficiency. The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed is an alternating voltage regulator, which contains a transformer, the primary winding of which is connected to the supply mains, and the secondary is connected to the input of the sensor filter via a key regulating element connected to the output of the control device, which input connected to the output terminals, and part of the primary winding of the specified transformer is connected to the output terminals of the device through the secondary winding of the additional transformer The primary winding of which is connected to the output of the filter, while the input of the latter is shunted by an additional key element through a logic inverter, connected. to the output of control device C2, In this stabilizer, the output voltage is the sum of two voltages: the output voltage of the transformer and the voltage taken from the secondary winding of the additional transformer. Consequently, when the voltage is below the maximum power removed from the secondary windings of the transformer and the auxiliary transformer increases, which leads to an increase in their weight and dimensions, as well as losses in them, which reduces efficiency. The purpose of the invention is to increase efficiency and reduce the weight and size of the stabilizer. The unstable goal is achieved by the fact that in a stabilizer containing a transformer, the primary winding of which is connected to the input terminals, the first secondary winding output is connected to the first input of the Integrated filter through the second key element through the first key element through the first key element control, the input of which is connected to the output terminals, and the output to the control inputs of the key elements, the additional transformer the primary winding of which is connected and with the output of the integrating filter, and the secondary winding is included in one of the power buses between the input and output pins, the third and fourth key elements are introduced, the first output of the secondary winding of the transformer through the third key element connected to the second input of the integrating filter, also through the fourth key the element is connected to the second output of the secondary winding, while the control outputs of the third and fourth keys are connected to the additionally inputted outputs of the control unit. FIG. 1 shows the scheme of the proposed stabilizer; in fig. 2 is an example of the implementation of a key element management scheme. The stabilizer contains a mains transformer 1, key elements 2-5, an integrating filter 6, an additional transformer 7, an integrating filter inductor 8, an integrating filter capacitor 9 and a control unit of 10 key elements. A load 11 is connected to the output of the stabilizer. The device operates as follows. When the stabilizer is connected to the network, the voltage on the load 11 flows through the secondary winding of the additional transformer 7. The voltage removed from the secondary winding of the network transformer 1, through the key elements 2-5, enters the input of the integrating filter 6 consisting of droplets 8 and a capacitor 9 which converts high frequency voltage pulses to the input of the filter into alternating voltage with the frequency of the network. The magnitude of this voltage is determined by the duty cycle of the pulses from the control circuit 10, the frequency of which is much higher than the network frequency, and the control circuit simultaneously provides alternate switching of the key elements in pairs 2.5 and 3 and 4. The voltage on the load is the sum of two voltages the network and the voltage removed from the secondary winding of the additional transformer 7; Consequently, the duration of the current pulses through the key elements 2 and 5, which are opened at the same time, can change the magnitude and phase of the voltage and applied to the primary winding of an additional transformer, and thus changing in the right direction the voltage value at the load 11. Thus, when the duty cycle of the pulses from the control circuit 10 is 2, the voltage value at the filter output is close to zero. the voltage removed from the secondary winding of an additional transformer is opposite to the phase of the mains voltage, and with a larger one, their phases coincide.
В режиме стабилизации длительность импульсов тока через ключевые элементы 2 и 5 регулируетс автоматически схемой управлени 10, а ключевые элементы 3 и 4, одновременно открыва сь , обеспечивают разр д дроссел при закрывании ключевых элементов 2 и 5. .In the stabilization mode, the duration of the current pulses through the key elements 2 and 5 is automatically controlled by the control circuit 10, and the key elements 3 and 4, simultaneously opened, provide throttle discharge when closing the key elements 2 and 5..
Схема управлени клмчевьпчи элемен-Ю тами (фиг.2) содержит выпр митель 12, фильтр 13 нижних частот, источник 14 опорного напр жени , суммирующий элемент 15, генератор 16 пилообразного напр жени , состо щий из триггера 5 ИЫитта 17 и интегратора 18, триггер Шмитта.19, токозадающий резистор 20, оптроны 21, 22, 23 и 24, блоки 25, 26, 27 и 28 согласовани , выходы которых подключены к соответствующим уп- 20 равл ющим входам ключевых элементов 2, 3, 4 и 5, состо щие из выпр мител 29, к входу которого подключена вторична обмотка трансформатора 1, а к выходу - конденсатор 30, токоза-- с дающего резистора 31 и базового резистора 32.The control circuit of the cell elements (FIG. 2) contains rectifier 12, low pass filter 13, reference voltage source 14, summing element 15, sawtooth voltage generator 16, consisting of IITta trigger 5 and integrator 18, trigger Schmitt. 19, current-generating resistor 20, optocouplers 21, 22, 23 and 24, matching blocks 25, 26, 27 and 28, the outputs of which are connected to the corresponding equalizing inputs of the key elements 2, 3, 4 and 5, consisting from rectifier 29, to the input of which the secondary winding of transformer 1 is connected, and to the output - capacitor 30, then the goat-- from the giving resistor 31 and the base resistor 32.
Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.
Напр жение с выхода стабилизатора поступает на вход выпр мител 12 и выпр мленйое им фильтруетс фильтром 13, в результате чего на выходе выдел етс посто нна составл юща напр жени с выхода выпр мител 12, котора пропорциональна амплитуде выходного напр жени стабилизатора35 На выходе суммирующего элемента 15 пилообразное напр жение, поступающее с выхода генератора 16 пилообразного напр жени , будет сдвинуто относительно нулевого уровн .на напр жение, равДО ное разности выходного напр жени фильтра и опорного напр жени , снимаемого с выхода источника 14 опорного напр жени . При этом-триггер ЧЫитта 19 периодически перебрасываетс из 45 одного состо ни в другое и с его выхода идут импульсы напр жени определенной скважности, завис щей от величины посто нной составл ющей напр жени на выходе сумматора. Когда ,« напр жение на выходе триггера Шмитта 19 положительно, через токозадаюший резистор 20 и диоды оптронов 21 и 22 npoTeKaei ток, который в свою очередь вызывает протекание тока через транзисторы оптронов 21 и 22, v Величина этого тока определ етс величиной выходного напр жени триггера 19, величиной токозадаютего резистора 20, характеристиками оптронов 21 и 22 и параметрами блоков 60 25 и 26 согласовани , т.е. величиной токозадающего резистора 31 и напр ) жением на выходе выпр мител 29. Токи через транзисторы оптронов 21 и 22 вмазывают открывание ключзвых эле- 5The voltage from the output of the stabilizer is fed to the input of the rectifier 12 and straightened by it is filtered by filter 13, as a result of which a constant component voltage is output from the output of the rectifier 12, which is proportional to the amplitude of the output voltage of the stabilizer35 The output of the summing element 15 The sawtooth voltage coming from the output of the sawtooth voltage generator 16 will be shifted relative to the zero level. The voltage equal to the difference of the output voltage of the filter and the reference voltage is removed. th output source 14 of the reference voltage. In this case, a trigger 19 is periodically transferred from 45 one state to another, and from its output voltage pulses of a certain duty cycle, depending on the value of the constant component of the voltage at the output of the adder, are output. When the "Schmitt trigger 19 output voltage is positive, the current-carrying resistor 20 and the diodes of the optocouplers 21 and 22 npoTeKaei current, which in turn causes current to flow through the transistors of the optocouplers 21 and 22, positive, the magnitude of this current is determined by the value of the output voltage of the trigger 19, the magnitude of the current-supply resistor 20, the characteristics of the optocouplers 21 and 22, and the parameters of the 60–25 and 26 matching blocks, i.e. the value of the current-setting resistor 31 and the voltage at the output of the rectifier 29. The currents through the transistors of the optocouplers 21 and 22 spread the opening of the key elements 5
ментов 2 и 5 При этом ток через диоды оптронов 23 и 24 не течет, на них напр жение обратной пол рности и следовательно, ключевые элементы 3 и 4 закрыты. При изменении пол рности напр жени на выходе триггера 19 ток потечет через токозадающий резистор 20 и диоды, оптронов 23 и 24, открыва тем самым ключевые элементы 3 и 4 и закрыва ключевые з лементы 2 и 5, так как при по влении отрицательного напр жени на выходе триггера 19 диода оптронов.21 и 22 закрываютс и прекращают протекание токов через транзисторы этих оптроков, ключевые элементы 2 и 5 закрываютс .Copies 2 and 5 At the same time, the current through the diodes of the optocouplers 23 and 24 does not flow; the reverse polarity is applied to them and, therefore, the key elements 3 and 4 are closed. When the polarity of the voltage at the output of the flip-flop 19 changes, the current will flow through the current-setting resistor 20 and the diodes, optocouplers 23 and 24, thereby opening the key elements 3 and 4 and closing the key elements 2 and 5, since when a negative voltage appears The output of the flip-flop 19 of the optocoupler diode. 21 and 22 are closed and the currents flow through the transistors of these opto-switches are stopped, the key elements 2 and 5 are closed.
Выбором коэффициента передачи напр жени с выхода фильтра 13 на вход суммирующего элемента 15 и, следовательно , скважности работы Ключевых элементов 2 и 5 можно добитьс , чтобы амплитуда напр жени на выходе стабилизатора стала бы номинальной. После этого ее величина будет поддерживатьс посто нной автоматически так как- при изменении выходного напр жени за счет изгченени напр жени на выходе фильтра 13 изменитс сдвиг пилообразного напр жени относительно нулевого уровн на выходе суммирующего элемен.та, а следовательно , скваж«о.сть импульсов на выходе триггера 19. В результате этого изменитс скважность работы ключевых элементов 2 и 5 и амплитуда выходного напр жени , котора снова стнет близка к номинальной (за счет действи отрицательной обратной св зи ) .Selecting the voltage transfer ratio from the output of the filter 13 to the input of the summing element 15 and, consequently, the duty cycle of the Key Elements 2 and 5 can be achieved so that the voltage amplitude at the output of the stabilizer becomes nominal. After that, its value will be kept constant automatically, as if the output voltage changes due to the voltage expelled at the output of the filter 13, the sawtooth voltage shift relative to the zero level at the output of the summing element and, therefore, the bore hole pulses at the output of the trigger 19. As a result, the duty cycle of the key elements 2 and 5 and the amplitude of the output voltage, which again becomes close to the nominal (due to the negative feedback), will change.
Частота работы схемы управлени оредел етс частотой работы генератора 16 пилообразного напр жени .The frequency of operation of the control circuit is determined by the frequency of operation of the sawtooth voltage generator 16.
Предлагаемый стабилизатор по сравнению с известным позвол ет сократить мощности сетевого и дополнительного трансформаторов, а следовательно , уменьшить их вес и габариты и сократить потери в них, т.е. увеличить КПД. Поскольку при одинаковых максимальных выходных напр жени х на выходе интегрирующего фильтра и выходных мощност х ток через ключевые элементы в .предлагаемом устройстве относитс к ТО.КУ через ключевые элементы и дроссель в прототипе, как расчетные мощности дополнительных трансформаторов , потери в ключевых элементах примерно одинаковы. При одинаковой частоте импульсов со схемы управлени 10 и равных расчетных мощност х сглаживающих фильтров потери в них и их вес одинаковы, а отношени амплитуд высокочастотной составл ющей тока через дроссель к низкочастотной мало отличаютс между собой. При этом, если емкости фильтра в обоих случа х одинаковыТ нелинейные искажени на выходе щэедлагаемого стабилизатора меньше, чем в прототипе за счет лучшей фильтрации на выходе фильтра из-за дольшей индуктивности дроссел , а также за счет меньшего коэффициента трансформации дополните ъного трансформатора.The proposed stabilizer, in comparison with the known, allows reducing the power of the network and additional transformers, and consequently, reducing their weight and dimensions and reducing losses in them, i.e. increase efficiency. Since, with the same maximum output voltages at the output of the integrating filter and output powers, the current through the key elements in the proposed device relates to TO.KU through the key elements and the choke in the prototype, as calculated powers of additional transformers, the losses in the key elements are approximately the same. With the same frequency of pulses from the control circuit 10 and equal calculated powers of the smoothing filters, the losses in them and their weight are the same, and the ratios of the amplitudes of the high-frequency component of the current through the choke to the low-frequency differ little from each other. In this case, if the filter capacitances in both cases are the same, the nonlinear distortion at the output of the proposed stabilizer is less than in the prototype due to better filtering at the output of the filter due to the larger inductance of the throttle, as well as due to the smaller transformation ratio of the additional transformer.
Таким образом, схема импульсного стабилизатора позвол ет увеличить КПД, сократив при этом вес и габариты стабилизатора, а также уменычить нелинейные искажени на .его выходе .Thus, the pulse stabilizer circuit allows to increase the efficiency, while reducing the weight and dimensions of the stabilizer, as well as to reduce the nonlinear distortion at its output.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833572095A SU1111139A1 (en) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | Ac voltage pulse stabilizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833572095A SU1111139A1 (en) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | Ac voltage pulse stabilizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1111139A1 true SU1111139A1 (en) | 1984-08-30 |
Family
ID=21056546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833572095A SU1111139A1 (en) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | Ac voltage pulse stabilizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1111139A1 (en) |
-
1983
- 1983-04-01 SU SU833572095A patent/SU1111139A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР 449338, кл. G 05 F .1/40, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР 498609, кл. 0-65 F 1/30, 1975. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5119013A (en) | Switching regulator with multiple isolated outputs | |
| US4563731A (en) | Resonant type constant voltage supply apparatus | |
| US4935857A (en) | Transistor conduction-angle control for a series-parallel resonant converter | |
| EP0291120B1 (en) | A regulated high frequency power supply | |
| US5172308A (en) | DC-DC converter with transformer having a single secondary winding | |
| US5063488A (en) | Switching power source means | |
| US3573605A (en) | Closed loop ferroresonant regulator | |
| US4914375A (en) | Saturable reactor apparatus for automatic control of power factor of inductive load | |
| US4417153A (en) | High frequency switching circuit | |
| JPH0343859B2 (en) | ||
| SU1111139A1 (en) | Ac voltage pulse stabilizer | |
| SU928326A1 (en) | Stabilizing dc voltage converter | |
| SU1493987A1 (en) | Pulsed ac voltage stabilizer | |
| SU1176311A1 (en) | Pulse a.c.voltage stabilizer | |
| SU1361523A1 (en) | A.c.voltage pulse stabilizer | |
| SU1791933A1 (en) | Single-ended direct voltage converter | |
| SU498609A1 (en) | Pulse AC Voltage Stabilizer | |
| SU1035753A1 (en) | D.c. voltage stabilized converter | |
| SU1130839A1 (en) | Pulse stabilizer of ac voltage | |
| SU1624637A1 (en) | Current inverter | |
| SU930301A1 (en) | Pulsed dc voltage regulator | |
| SU890379A1 (en) | Ac voltage stabilizer | |
| SU993221A1 (en) | Ac pulse stabilizer | |
| JPS58123369A (en) | Constant-voltage power source | |
| SU1152074A1 (en) | Stabilized d.c. voltage converter |