SU1201978A1

SU1201978A1 - D.c.voltage-to-d.c.voltage converter

Info

Publication number: SU1201978A1
Application number: SU833623756A
Authority: SU
Inventors: Валентин Дмитриевич Марков; Владимир Павлович Бердинских; Олег Юрьевич Бурлаков; Светлана Александровна Федорова
Original assignee: Войсковая Часть 45807-Р/1
Priority date: 1983-07-21
Filing date: 1983-07-21
Publication date: 1985-12-30

Abstract

Изобретение позвол ет повысить надежность путем уменьшени пере- грузки силовых транзисторов при ко-, ротком замыкании на выходе преобразовател посто нного напр жени в посто нное за счет того, что вход . транзисторного регул тора 1.0 подключен к выходу силового фильтра 6, вход управлени подсоединен к выходу дополнительного фильтра 7, а выход соединен через ключ 12 с входом широтно-импульсного модул тора 8, соединенного через ключ 13. с выходом силового фильтра 6. Входы ключей 12, 13 соединены через блок 11 компараторов с выходом дифференциального усилител 9. Это.дает . возможность при уменьшении или увеличении сопротивлени нагрузки соответственно закрыть или открыть транзисторный регул тор 10, что позволит получить выходное напр (Л жение, уменьшенное до нул или равное номинальному значению. 1 ил.The invention makes it possible to increase reliability by reducing the overload of the power transistors during a short- circuit at the output of a dc-to-dc converter, due to the fact that the input is. the transistor regulator 1.0 is connected to the output of the power filter 6, the control input is connected to the output of the additional filter 7, and the output is connected via key 12 to the input of pulse width modulator 8 connected via key 13. to the output of power filter 6. The inputs of the keys 12, 13 are connected through a block of 11 comparators to the output of a differential amplifier 9. This means. the possibility of reducing or increasing the load resistance, respectively, to close or open the transistor regulator 10, which will allow to obtain an output voltage (L, reduced to zero or equal to the nominal value. 1 Il.

Description

:-г-9-о -Вхоа к ,f .-.--«1-.--- ,. ii wi : -r-9-o -Wkho k, f.-.-- "1 -.---,. ii wi

со with

00 , 11-j I «00, 11-j I "

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.The invention relates to electrical engineering and can be used in the sources of secondary power supply systems of radio engineering, automation and computer technology.

Целью изобретени вл етс повышение надежности путем уменьшени перегрузки силйвых транзисторов при коротком замыкании на выходе преобразовател The aim of the invention is to increase reliability by reducing the overload of the power transistors during a short circuit at the output of the converter.

На чертеже-приведена электрическа схема преобразовател посто нногонапр жени в посто нное, -;сп-бг а-,зователь содержит задаю- .4 е : , iTfjo 1, регул тор 2 базсгых токоз силовых транзисторов, усилитель 3 мощности, выпр мители 4 и 5, силовой фильтр 6, дополнительный фильтр 7, широтно-импуль иый модул тор 8, дифференциальньй усилитель 9, транзисторный регул тор 10, блок 11 компараторов, первый 12 и второй 13 ключи.The drawing shows an electrical circuit of a constant-voltage-to-constant-voltage converter, -; sp-bg a-, the driver contains the set- .4 е:, iTfjo 1, regulator 2 basic current transistors of power transistors, power amplifier 3, rectifiers 4 and 5, a power filter 6, an additional filter 7, a pulse width modulator 8, a differential amplifier 9, a transistor controller 10, a comparators block 11, the first 12 and second 13 keys.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

При подключении к источнику питани преобразователь переводитс в динамический режим работы. Пр моугольные импульсы типа меандр с задающего генератора 1 поступают в регулирующий элемент 2 и широтно-импульсный модул тор 8, Широтно-импульсный модул тор 8 и последовательно соединенньй с ним второ ключ 13 образуют обратную св зь по напр жению. Цепь, состо ща из регул тора 2, вьтр мител 5, фильтраWhen connected to a power source, the converter is switched to a dynamic mode of operation. Square-wave square-wave pulses from the master oscillator 1 are fed to the regulating element 2 and the pulse-width modulator 8, the Pulse-width modulator 8 and the second key 13 connected in series with it form voltage feedback. Circuit consisting of regulator 2, middle of mitel 5, filter

7и дифференциального усилител 9, обеспечивает дополнительную регулировку амплитуды управл ющих импульсов транзисторов усилител мощности .7 and differential amplifier 9, provides additional adjustment of the amplitude of the control pulses of the transistors of the power amplifier.

Б исходном состо нии, когда величина сопротивлени нагрузки больше или равна номинальному значению , напр жение на выходе дополнительного фильтра 7 имеет значение, при котором поддерживаетс в открытом состо нии транзисторньй регул тор 10, а блок 11 компараторов формирует сигналы, согласно которым второй ключ 13 закрыт, а первый ключ 12 открыт. Вход модул торIn the initial state, when the value of the load resistance is greater than or equal to the nominal value, the voltage at the output of the additional filter 7 has a value at which the transistor controller 10 is kept in the open state, and the comparator unit 11 generates signals according to which the second key 13 is closed and the first key 12 is open. Input modulator

8подключен через открытый первый ключ 12 к выходным вьшодам. Таким образом осуществл етс стабилизаци напр жени на нагрузке. При этом полностью обеспечиваютс необходимые режимы работы элементов и узлов основной части преобразовател , определ ющие максимальньй КПД по всему диапазону изменени выходной мощности в заданных (расчетных) пределах. В случае уменьшени сопротивлени нагрузки от номинального значени увеличиваетс напр жение на выходе дополнительного фильтра 7, которое .одновременно подзапирает транзисторньй регул тор 10, а через дифференциальньй усилитель 9, блок 11 компараторов запирает первьй ключ 12 и отпирает второй ключ 13. Последний соедин ет вход модул тора 8 с вьгходом силового фильтра 6, благодар чему отрицательна обратна св зь осуществл етс с выхода силового фильтра ,6, В результате этого8 is connected through the open first key 12 to the outputs. In this way voltage is stabilized on the load. At the same time, the necessary operation modes of the elements and components of the main part of the converter, which determine the maximum efficiency over the entire range of output power variation in the given (calculated) limits, are fully provided. In the case of decreasing the load resistance from the nominal value, the voltage at the output of the additional filter 7 increases. At the same time, the transistor controller 10 is locked up and, through the differential amplifier 9, the comparator unit 11 locks the first switch 12 and unlocks the second switch 13. The latter connects the module input the torus 8 with the input of the power filter 6, so that negative feedback comes from the output of the power filter, 6, as a result of this

0 стабилизаци осуществл етс на выходе силового фильтра 6, а выходное напр жение уменьшаетс , причем в- цепи нагрузки устанавливаетс заданна (максимальна ) величина тока, определ ема напр жением на выходе силового фильтра 6 и суммой сопротивлени транзисторного регул тора 10 нагрузки. Дальнейшее уменьшение сопротивлени нагрузки вплоть .до нул приводит к увеличению напр жени на выходе дополнительного фильтра 7 из-за вли ни внутреннего сопротивлени узлов 4,5,6 и, следовательно , к еще большему запиранию транзисторного регул тора 10 и уменьшению до нул напр жени на0, stabilization occurs at the output of the power filter 6, and the output voltage decreases, with a given (maximum) current value determined by the voltage of the load circuit, determined by the voltage at the output of the power filter 6 and the sum of the resistance of the transistor load regulator 10. Further reduction of the load resistance down to zero leads to an increase in the voltage at the output of the additional filter 7 due to the influence of the internal resistance of the nodes 4,5,6 and, consequently, to an even greater locking of the transistor regulator 10 and to decrease to zero voltage

выходных вьщодахweekends holidays

I- . , . . При увеличении сопротивлени на-тI-. , . With increasing resistance

грузки от нул до номинального значени происходит уменьшение напр жени на выходе дополнительного фильтра 7, отпирание транзисторного регул тора 10, первого ключа 12, запирание второго ключа 13, подключение тем самым широтно-импульсного модул тора 8 к выходным выводам преобразовател . При этом выходное напр жение становитс равным номинальному значению. load from zero to the nominal value, the voltage decreases at the output of the additional filter 7, unlocks the transistor regulator 10, the first key 12, locks the second key 13, thereby connecting the pulse-width modulator 8 to the output terminals of the converter. In this case, the output voltage becomes equal to the nominal value.

Применение предлагаемого преобразовател , в котором обеспечиваетс высока надежность и устойчивость к широкому изменению диапазона сопротивлени нагрузки, позвол ет сократить затраты на разработку различных типов стабилизированных конверторов с примен емыми в них специальными устройствами, гарантируюими их высокую надежность в экстре альных режимах и независимо от вида и характера нагрузки в цеп х потребителей электроэнергии, а также на обслуживание и профилактику серийно выпускаемых конверторов, установленных на различных объектах местах эксплуатации.The use of the proposed converter, in which high reliability and resistance to a wide variation of the load resistance range is provided, reduces the development costs of various types of stabilized converters with special devices used in them, guaranteeing their high reliability in extreme modes and regardless of the type and nature loads in power consumers, as well as maintenance and preventive maintenance of commercially available converters installed on various The object site.

Введение дополнительных элементов в предлагаемое устройство практически не оказьшает вли ни на основные электрические параметры, при этом энергетическиеи массогабаритные характеристики не ухудшаютс .The introduction of additional elements into the proposed device practically does not affect the basic electrical parameters, while the energy and mass-dimensional characteristics do not deteriorate.

Claims

Invention Formula

DC / DC converter containing a master oscillator, an adjustable power amplifier, to the secondary winding of which a rectifier and a power filter are connected, the output of which is connected to the First input of the differential amplifier, whose second input is from 201978.

via an additional filter and a rectifier with an additional winding of the transformer of the power amplifier, and the code with the control input of the regulator of the base currents of the power transistors, pulse-width modulator, the output of which is connected to the control input of the power amplifier that differs 10 with the fact that increase reliability by reducing the overload of the power transistors in the event of a short circuit at the output of the converter; a transistor 5 controller is inserted into it, a comparators unit and two keys, and the input is transis-.

controller is connected to the output of the power filter, the control input is connected to the output of the additional filter, and the output is connected via the first switch to the input of a pulse-width modulator connected through the second switch to the output of the power filter, while the inputs

25 of the control of two keys are connected via a comparators unit with an output. differential amplifier.