SU1210130A1

SU1210130A1 - Pulsed stabilizer of bipolar d.c.voltage

Info

Publication number: SU1210130A1
Application number: SU843808415A
Authority: SU
Inventors: Евгений Павлович Волков; Виктор Иванович Орехов; Василий Яковлевич Паникоровский; Леонид Андронникович Осипов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7162
Priority date: 1984-11-06
Filing date: 1984-11-06
Publication date: 1986-02-07

Abstract

Изобретение позвол ет снизить помехи и улучшить массогабаритные показатели путем обеспечени посто нства частоты пульсаций выходных напр жений за счет того, что в импульсный стабилизатор посто нного разнопол рного напр жени дополнительно введены два широтно-импульсных модул тора (ШИМ), второй транзисторный ключ и согласующий усилитель, при,чем входные выводы ШИМ подключены между положительной выходной клеммой и общей щиной, управл ющие входы - к выходам соответствующих усилителей рассогласовани , первые выходы обоих ШИМ объединены, второй выход первого ШИМ соединен с первым входом / S-триггера, второй выход второго ШИМ подключен к второму входу / 5-тригге- ра и через согласующий усил итель - к базе второго транзисторного ключа, коллектор которого соединен с выходной клеммой и через введенный резистор запуска - с положительной выходной клеммой, а эмиттер под- ключей к входному дросселю. 1 ил. €The invention makes it possible to reduce interference and improve mass and size parameters by providing a constant ripple frequency of the output voltages due to the fact that two pulse width modulators (PWM), a second transistor switch and a matching amplifier are additionally introduced into the switching voltage regulator. , wherein the PWM input pins are connected between the positive output terminal and the common length, the control inputs to the outputs of the corresponding error amplifiers, the first outputs of both PWM about the second output of the first PWM is connected to the first input of the / S flip-flop, the second output of the second PWM is connected to the second input of the 5-flip-flop and through a matching amplifier to the base of the second transistor switch, the collector of which is connected to the output terminal the start-up resistor is with a positive output terminal, and the emitter is the sub-keys to the input choke. 1 il. €

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитани , примен емых дл питани различных электронных устройств с дифференциальной нагрузкой, требующих два разнопол рных источника питани с общей шиной, в частности интегральных операционных усилителей и некоторых типов микропроцессоров.The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply devices used to power various electronic devices with differential load, requiring two different polarity power sources with a common bus, in particular integrated operational amplifiers and some types of microprocessors.

Целью изобретени вл етс снижение помех и улучшение массогабаритных показателей путем обеспечени посто нной частоты пульсации выходных напр жений .The aim of the invention is to reduce interference and improve mass and size parameters by providing a constant ripple frequency of the output voltages.

На чертеже приведена схема предлагаемого импульсного стабилизатора разнопо- л рного напр жени .The drawing shows the scheme of the proposed pulse-voltage regulator of a different field voltage.

Импульсный стабилизатор посто нного разнопол рного напр жени содержит входной дроссель 1, первый транзисторный ключ 2, подключенный параллельно первой формирующей цепи 3, состо щей из последовательно включенного накопительного дроссел 4, коммутирующего диода 5 и накопительного конденсатора 6, который подключен параллельно выходу первой формирующей цепи 3. Катод коммутир.ующего диода 5 вл етс положительным выходом импульсного стабилизатора, параллельно которому подключено первое сопротивление нагрузки 7. К коллектору первого транзисторного ключа 2 подключен накопительный дроссель 4, последовательно соединенные перезар дный конденсатор 8 и коммутирующий диод 9, катод которого соединен с общей шиной импульсного стабилизатора, а анод - с катодом коммутирующего диода 10 второй формирующей цепи 11, параллельно выходу которой подключен накопительный конденсатор 12 второй формирующей цепи 11 и второе сопротивление нагрузки 13. Блок 14 управлени состоит из источника 15 опорного напр жени , первого чувствительного элемента 16, включенного параллельно выходу импульсного стабилизатора положительной пол рности, выходы которых через первое суммирующее устройство 17 подключены к входу первого усилител 18 рассогласовани . Второй чувствительный элемент 19 через один из выходов второго суммирующего устройства 20 подключен к входу второго усилител 21 рассогласовани , 5-триггер 22 выходом подключен к входу первого транзисторного ключа 2 и к одному из выводов дроссел 1, другой вывод которого подключен к положительному входу импульсного стабилизатора .A constant-voltage switching voltage regulator contains an input choke 1, a first transistor switch 2 connected in parallel to the first forming circuit 3, consisting of a series-connected storage throttle 4, switching diode 5 and a storage capacitor 6 that is connected in parallel with the output of the first forming circuit 3 The cathode of commutating diode 5 is the positive output of a pulsed stabilizer, in parallel with which a first load impedance 7 is connected. To the collector of the first t the wrench switch 2 is connected to a cumulative choke 4, a rechargeable capacitor 8 connected in series and a switching diode 9, the cathode of which is connected to the common bus of a switching regulator, and the anode to the cathode of the switching diode 10 of the second forming circuit 11, parallel to the output of which is a storage capacitor 12 of the second forming circuit 11 and the second load resistance 13. The control unit 14 consists of a voltage source 15, the first sensitive element 16, connected in parallel with the output pulse a positive polarity stabilizer, the outputs of which are connected through the first summing device 17 to the input of the first error amplifier 18. The second sensing element 19 through one of the outputs of the second summing device 20 is connected to the input of the second error amplifier 21, 5-flip-flop 22 output is connected to the input of the first transistor switch 2 and to one of the outputs of the throttle 1, the other output of which is connected to the positive input of the pulse stabilizer.

В устройство введены первый 23 и второй 24 щарнирно-импульсныемодул торыThe first 23 and second 24 joint-pulse modules were introduced into the device.

(ШИМ), согласующий усилитель 25, второй транзисторный ключ 26 и резистор 27 запуска . ШИМ 23 и 24 подключены параллельно выходу импульсного стабилизатора положительной пол рности, причем вход(PWM), the matching amplifier 25, the second transistor switch 26 and the start-up resistor 27. PWM 23 and 24 are connected in parallel to the output of a pulsed stabilizer of positive polarity, and the input

первого ШИМ 23 подключен к выходу первого усилител 18 рассогласовани , а вход второго ШИМ 24 - к выходу второго усилител 21 рассогласовани . Первый выход ШИМ 23 соединен с первым выходом ШИМ 24, а второй выход подключен к первому входу У 5-триггера 22. Второй выход ШИМ 24 подключен к второму входу RS- триггера 22 и через согласующий усилительThe first PWM 23 is connected to the output of the first error amplifier 18, and the input of the second PWM 24 to the output of the second error amplifier 21. The first output of PWM 23 is connected to the first output of PWM 24, and the second output is connected to the first input U of the 5 flip-flop 22. The second output of PWM 24 is connected to the second input of the RS-flip-flop 22 and through a matching amplifier

25- к входу второго транзисторного ключа 26, коллектор которого вл етс входом импульсного стабилизатора, а эмиттер подключен к входному дросселю 1. Коллектор транзисторного ключа 26 через резистор 27 запуска соединен с выходом импульсного стабилизатора положительной пол рности .25- to the input of the second transistor switch 26, the collector of which is the input of the switching regulator, and the emitter is connected to the input choke 1. The collector of the transistor switch 26 is connected via a start resistor 27 to the output of the switching regulator of positive polarity.

Импульсный стабилизатор работает следующим образом.Pulse stabilizer works as follows.

В первый момент после включени импульсного стабилизатора первый транзистор- ный ключ 2 и второй транзисторный ключAt the first moment after switching on the pulse stabilizer, the first transistor switch 2 and the second transistor switch

26заперты. Через резистор 27 запуска напр жение поступает на выход импульсного стабилизатора положительной пол рности и соответственно на источник 15 опорного напр жени , первый чувствительный элемент 16, ШИМ 23 и ШИМ 24. / 5-триг- гер 22 устанавливаетс в нулевое положение . Выход ШИМ 24 формирует нулевой сигнал . Через некоторое врем ШИМ 24 на своем выходе формирует единичный сигнал, это вызывает через согласующий усилитель 25 отпирание второго транзисторного ключа 26. При этом импульсный стабилизатор обеспечивает зар д накопительного конденсатора в первой формирующей цепи 3 через открытый транзисторный ключ 26, входной дроссель 14, накопительный дроссель 4 и коммутирующий диод 5 до тех пор, пока ШИМ 23 не сформирует задний фронт выходного импульса. Этот сигнал переводит 5-триггер 22 из нулевого состо ни в единичное , что вызывает отпирание первого26 are locked up. Through the start-up resistor 27, the voltage is supplied to the output of a positive-polarity pulse stabilizer and, accordingly, to the source 15 of the reference voltage, the first sensitive element 16, PWM 23 and PWM 24. The 5-flip-flop 22 is set to zero. The PWM 24 output generates a zero signal. After some time, PWM 24 at its output generates a single signal, this causes the second transistor switch 26 to be unlocked through a matching amplifier 25. In this case, a switching regulator charges the storage capacitor in the first forming circuit 3 through the open transistor switch 26, the input choke 14, the storage choke 4 and the switching diode 5 until the PWM 23 forms the back front of the output pulse. This signal translates the 5-trigger 22 from the zero state to the single state, which causes the first

транзисторного ключа 2, при этом запас энергии, накопленной на перезар дном конденсаторе 8 в предыдущее врем по цепи: вход импульсного стабилизатора, открытый транзисторный ключ 26, входной дроссель 1, перезар дный конденсатор 8, коммутирующий диод 9 - обеспечивают зар д накопительного конденсатора 12 второй формирующей цепи по цепи: открытый транзисторный ключ 2, обща шина, сам накопительный конденсатор 12 второй формирующейtransistor switch 2, while the energy stored on the recharge capacitor 8 at the previous time in the chain: the input of a switching regulator, an open transistor switch 26, an input choke 1, a recharging capacitor 8, a switching diode 9 - provide a second storage capacitor 12 Forming circuit along the circuit: open transistor switch 2, common bus, the storage capacitor 12 itself of the second forming

цепи 11 и ее коммутирующий диод 10. При этом протекает ток через сопротивление нагрузки 13. Через некоторое врем ШИМ 24 формирует на своем выходе сигнал перехода из единицы в ноль, в результате чего / 5-триггер 22 переходитthe circuit 11 and its switching diode 10. At the same time, the current flows through the load resistance 13. After some time, PWM 24 generates at its output a transition signal from one to zero, with the result that the / 5-trigger 22 passes

в нулевое положение и нарастание выходного напр жени отрицательной пол рности прекращаетс . Одновременно через согласующий усилитель 25 нулевой сигнал поthe zero position and the rise of the negative polarity output voltage cease. At the same time through the matching amplifier 25 zero signal

ступает на вход транзисторного ключа 26 и закрывает его. При этом происходит разр д обоих накопительных конденсаторов первой и второй формирующей цепи 6 и 12 соответственно. Через некоторое врем с выхода ШИМ 24 поступает сформированный им сигнал единицы, который через согласующий усилитель 25 открывает транзисторный ключ 26. Далее цикл работы импульсного стабилизатора повтор етс . Стабилизаци выходных напр жений положительной пол р- ности осуществл етс за счет изменени скважности ШИМ 23, стабилизаци выходного напр жени отрицательной пол рности осуществл етс за счет изменени скважности второго ШИМ 24.steps into the input of transistor switch 26 and closes it. When this occurs, the discharge of both storage capacitors of the first and second forming circuit 6 and 12, respectively. After some time from the output of the PWM 24, the unit signal generated by it arrives, which opens transistor switch 26 through a matching amplifier 25. Next, the operation cycle of the pulse stabilizer is repeated. The output voltage of the positive field is stabilized by changing the PWM 23 duty cycle, the output polarity of the negative polarity is stabilized by changing the duty cycle of the second PWM 24.

В качестве широтно-импульсных модул торов (23 и 24) использованы мультивибраторы , в которых изменение скважности осуществл етс за счет изменени сопротивлени транзисторов, включенных вместо сопротивлени в хронирующей цепи.Multivibrators are used as pulse-width modulators (23 and 24), in which the duty ratio is changed by changing the resistance of the transistors connected instead of the resistance in the timing circuit.

Величины выходных напр жений можно регулировать в соответствующем пор дке, сначала отрегулировать напр жение положительной пол рности, затем отрицательной.The values of the output voltages can be adjusted in the appropriate order; first, adjust the voltage of positive polarity, then negative.

Claims

Invention Formula

A constant-voltage switching voltage regulator containing an input choke, one output of which is connected to the first output of a rechargeable capacitor, the collector of the first transistor switch and the first output of the storage connection of the first forming circuit, which also includes the first switching diode connected to the second output from the anode the accumulative throttle, and the cathode - with a positive output terminal, and the first storage capacitor, one output of which is connected to the cathode of the first switching diode yes, with the second output of the reset capacitor through the second commutating diode connected to the common length, where the emitter of the first

ten

15

20

five

0

five

a transistor switch, another output of the first storage capacitor, and one output of the second storage capacitor of the second forming circuit, which also includes the third switching diode, connected to the second output of the rechargeable capacitor by a cathode, and the anode to another output of the second storage capacitor and a negative output terminal, This base of the first transistor switch is connected to the output of the / 5-flip-flop of the control unit, which also includes two sources of the reference voltage, two sensitive elements , two comparing nodes and two error amplifiers, the inputs of the sources of the reference voltage and the sensing elements are connected to the negative, positive terminals and the common width, respectively, and the outputs are connected to the first and second inputs of the corresponding comparison nodes, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding error amplifiers, different the fact that, in order to reduce noise and improve mass and size indices by ensuring the constant ripple frequency of the output voltages, The first and second pulse-width modulators, the second transistor switch and the matching amplifier, the input terminals of the first and second pulse-width modulators are connected between the positive output terminal and the common bus, the control inputs to the outputs of the corresponding error amplifiers, the first outputs the two pulse-width modulators are combined, the second output of the first pulse-width modulator is connected to the first input of the / 5 flip-flop, the second output of the second pulse-width modulator is connected to the second Valid mu S-flop and through a matching amplifier - a base of the second transistor switch having its collector connected to the input to Tammy and inputted through startup resistor - kle.mmoy positive output, and an emitter connected to an input choke.

Editor V. Ivanova Order 519/55

Compiled by S. Chernysheva

Tehred I. Veres Corrector L. Patay

Circulation 837 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries

113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

Branch PPP "Patent, Uzhgorod, st. Project, 4