SU1257788A1

SU1257788A1 - D.c.voltage converter

Info

Publication number: SU1257788A1
Application number: SU853860455A
Authority: SU
Inventors: Борис Сергеевич Сергеев; Владимир Иванович Головин; Сергей Анатольевич Максимов
Original assignee: Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1986-09-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани . Цель изобретени - повышение надежности путем исключени автоколебаний преобразовател при пуске и изменени х питающего напр жени , близкого к пороговому. По мере увеличени напр жени происходит срабатывание двух последовательных пороговых элементов (ПЭ) 9 и 10. Транзистор (Т) 3 открываетс , далее по цепи открываетс Т 8, шунтиру ПЭ 9. Создаютс услови дл изменени порогового напр жени включени преобразовател на величину падени напр жени на ПЭ 9, что позвол ет схеме выключитьс при незначительном уменьшении питаюш,его напр жени . Уменьшение напр жени выключени обусловлено гистерезисом пороговой схемы, который определ етс включенным и выключенным состо ни ми Т 8. Величина напр жени гистерезиса определ етс напр жением срабатывани ПЭ 9, который исключаетс из работы после включени Т 6. В схеме достигаетс получение двух различных порогов - включени и выключени устр-ва. Введение запускаю- ш,его устр-ва, обладающего свойством гистерезиса , устран ет автоколебательные процессы пуска и выключени . 1 ил. i (Л /7 1C сд 00 00The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources. The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating self-oscillations of the converter during start-up and changes in the supply voltage close to the threshold voltage. As the voltage increases, two successive threshold elements (PE) 9 and 10 operate. Transistor (T) 3 opens, then T 8 opens across the circuit, to PE 9 shunt. Conditions are created to change the threshold turn-on voltage of the converter by the amount of voltage drop. on PE 9, which allows the circuit to turn off with a slight decrease in power supply, its voltage. The decrease in the switch-off voltage is due to the hysteresis of the threshold circuit, which is determined by the on and off states of T8. The magnitude of the hysteresis voltage is determined by the response voltage of the PE 9, which is excluded from the operation after turning on the T6. Turn the device on and off. The introduction of a trigger, its device having the property of hysteresis, eliminates the self-oscillatory processes of start-up and shutdown. 1 il. i (L / 7 1C sd 00 00

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани при преобразовании посто нного тока в посто нный и стабилизации выходного напр жени .The invention relates to a converter technique and can be used in secondary power sources in converting direct current into direct current and stabilizing the output voltage.

Цель изобретени - повышение надежности путем исключени автоколебаний преобразовател при пуске и изменени х питающего напр же} и , близких к пороговому.The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating the self-oscillations of the converter during start-up and changes in the power supply voltage} and close to the threshold.

На чертеже представлена схема преобразовател напр жени .The drawing shows a voltage converter circuit.

Преобразователь содержит силовой каскад 1, который условно показан в виде одно- тактного преобразовател с обратным включением выпр мительного диода, однако данные процессы, относ тс к любому виду преобразовател или импульсного стабилизатора . Силовой каскад соединен по управл ющей св зи с блоком управлени 2, общие выводы их соединены с оболим выводом источника питани ЕП и эмиттером включающего транзистора 3. Его коллектор через делитель напр жени , состо щий из соединени первого 4 и второго 5 токоограни- чивающих резисторов, подключен к базе запускающего транзистора 6, коллектором соединенного с питающим входом блока управлени 2 ). Точка соединени резисторов 4 и 5 через базовый резистор 7 подключена к базе транзистора гистерезиса 8, эмиттером соединенного с эмиттером транзистора 6, катодом второго порогового элемента 9 и потенциальным полюсом источника питани Еп. Анод элемента 9 подключен к коллектору транзистора 8 и ко второму выводу пороговой цепи, состо щей из первого порогового элемента 10 и токозадающего резистора 11, первый вывод пороговой цепи соединен с базой включающего транзистора 3.The converter contains a power stage 1, which is conventionally shown as a one-step converter with reverse switching on the rectifier diode, however, these processes relate to any kind of converter or pulse regulator. The power cascade is connected via a control connection to the control unit 2, their common terminals are connected to the power supply terminal of the EP and the emitter of the turn-on transistor 3. Its collector is through a voltage divider, consisting of the connection of the first 4 and second 5 current-limiting resistors, connected to the base of the driving transistor 6, the collector connected to the supply input of the control unit 2). The connection point of resistors 4 and 5 through the base resistor 7 is connected to the base of the hysteresis transistor 8, the emitter connected to the emitter of the transistor 6, the cathode of the second threshold element 9 and the potential pole of the power source Ep. The anode of the element 9 is connected to the collector of the transistor 8 and to the second output of the threshold circuit, consisting of the first threshold element 10 and the current supply resistor 11, the first output of the threshold circuit is connected to the base of the switching transistor 3.

Преобразователь напр жени работает следующим образом.The voltage converter operates as follows.

При включении питани напр жение Е„ начинает увеличиватьс . До достижени порога включени запускающий транзистор 6 заперт и питающее напр жение Еп на блок управлени 2 не подаетс . Вследствие этого на ее выходе отсутствуют управл ющие импульсы и силовой каскад 1 не работает, выходное напр жение UK равно нулю.When the power is turned on, the voltage E "starts to increase. Before reaching the turn-on threshold, the triggering transistor 6 is locked and the supply voltage En is not applied to the control unit 2. As a result, there are no control pulses at its output and the power stage 1 does not work, the output voltage UK is zero.

Далее, по мере увеличени напр жени Еп происходит срабатывание двух последовательных пороговых элементов 9 и 10. По вл етс базовый ток включающего транзистора 3, ограничиваемый резистором 11, который также определ ет нормированный ток стабилизации элементов 9 и 0. Транзистор 3 открываетс . Его коллекторным током , ограничиваемым суммой резисторов 5 ИИ 4, открываетс и запускаюп ий транзистор 6, вследствие чего на питающий вход блока управлени 2 подаетс напр жение питани Е п. Вследствие протекани тока по резистору 5, на нем создаетс падение напр жени , открывающее транзистор гистереFurther, as the voltage En increases, two successive threshold elements 9 and 10 are triggered. A base current of the turn-on transistor 3 appears, limited by resistor 11, which also determines the normalized stabilization current of elements 9 and 0. Transistor 3 opens. Its collector current, limited by the sum of the resistors 5 of the AI 4, opens and triggers the transistor 6, as a result of which a supply voltage E p is supplied to the power input of the control unit 2. As a result of the current flowing through the resistor 5, a voltage drop is opened on it, which opens the transistor

зиса 8 базовым током через резистор 7. Транзистор 8 открыва сь, шунтирует второй пороговый элемент 9. Создаютс услови дл уменьшени порогового напр жени включени преобразовател на величину падени напр жени на элементе 9.A base current through the resistor 7 is connected to the transistor 7. The transistor 8 opens and shunts the second threshold element 9. Conditions are created to reduce the switching voltage of the converter by the amount of voltage drop across the element 9.

Вследствие по влени напр жени Е п на питающем входе схемы управлени 2, она начинает вырабатывать на своем выходе рабочие импульсы по определенным врем - амплитудным законам. Начинает работать силовой каскад 1 и на его выходе по вл етс напр жение UH.As a result of the appearance of a voltage E p at the power input of the control circuit 2, it begins to produce working pulses at its output according to certain time-amplitude laws. Power stage 1 begins to work and a voltage UH appears at its output.

Если по каким-либо причинам напр жение Ein в этот момент или позже уменьшитс , то срабатывани порогового узла, а следовательно, и запирани запускающего транзистора 6 не произойдет (при рационально выбранных порогах), так как напр жение выключени транзистора 3 меньще, чем напр жение его выключени . .Уменьше- 0 ние напр жени выключени обусловлено гистерезисом пороговой схемы, который определ етс включенным или выключенным состо нием транзистора 8. Величина напр жени гистерезиса определ етс напр жением срабатывани (стабилизации) элемента 9, 5 который исключаетс из работы порогового узла после включени запускающего транзистора 6.If for some reason the voltage Ein at this moment or later decreases, then the threshold node is triggered, and consequently, the locking of the starting transistor 6 does not occur (at rationally selected thresholds), since the turn-off voltage of the transistor 3 is less than the voltage turn it off. The reduction of the off voltage is due to the hysteresis of the threshold circuit, which is determined by the on or off state of the transistor 8. The magnitude of the hysteresis voltage is determined by the response voltage (stabilization) of the element 9, 5 which is excluded from the operation of the threshold node after the triggering transistor 6

При плавном или резком сн тии напр жени питани Еп процессы происход т аналогично , чем также исключаютс автоколе- 0 бательные процессы работы силового каскада 1.With a smooth or abrupt relieving of the supply voltage, the EP processes occur in a similar way, which also excludes the self-oscillating processes of the operation of the power stage 1.

Выбором величины гистерезиса можно достичь требуемых норм несрабатывани преобразовател в номинальных режимах работы устройства. Нормы срабатывани завис т также от внутреннего сопротивлени источника питани Еп, сопротивлени питающих линий, пульсаций питающего напр жени , мощности, потребл емой преобразователем и т. д.By choosing the hysteresis value, the required failure rates of the converter in the nominal operating modes of the device can be achieved. The response rates also depend on the internal resistance of the power source En, the resistance of the supply lines, the ripple of the supply voltage, the power consumed by the converter, etc.

В качестве порогового элемента дл упрондени схемы можно использовать и пр - мосмещенные диоды.Strain-shifted diodes can also be used as a threshold element for controlling the circuit.

Таким образом, в схеме достигаетс получение двух различных порогов - включе- нни и выключени преобразовател .Thus, in the circuit, two different thresholds are obtained — switching the converter on and off.

Следовательно, за счет реализации в схеме преобразовател запускающего устройства , обладающего свойством гистерезиса, в устройстве отсутствуют ложные автоколебательные процессы пуска или выключени пре- образовател . Кроме того, по вл етс опре- 0 деленна однозначность работы схемы при напр жени х Еп, близких к порогу срабатывани .Consequently, due to the implementation in the circuit of a converter of a starting device having the property of hysteresis, there are no false auto-oscillatory processes of starting or turning off the converter in the device. In addition, there is a definite uniqueness of the operation of the circuit at voltages Ep, close to the response threshold.

Это повышает надежность работы преобразовател и позвол ет исключить случаи отказов в силовом каскаде, а также уменьшаетс количество неправомерных отключений преобразовател при граничных напр жени х питани , что также повышает на5This increases the reliability of the converter and eliminates cases of failures in the power stage, as well as reduces the number of illegal switching off of the converter during the boundary supply voltage, which also increases by 5

00

5five

дежность работы системы, котора обеспечиваетс посто нным напр жением.the reliability of the system, which is provided by a constant voltage.

Claims

Invention Formula

A DC converter comprising a power stage and a control unit connected to it via a control input, the common input terminal of which is connected to the emitter including

control unit house, characterized in that, in order to increase the reliability of the converter by eliminating the self-oscillations of the converter during start-up and changes in the supply voltage close to the threshold voltage, a second threshold element, an additional transistor and a resistive voltage divider connected between the base are introduced into it the starting transistor and the collector of the enabling transistor, the base of which is connected to the Q of the torus, whose midpoint through the base terminal of the threshold circuit, which includes first threshold and current-defining elements, the second input terminal for connecting a power source connected to an input power stage

The second resistor is connected to the base of the additional transistor, the emitter connected to the second input and first output of the second threshold element, the second output of which is connected to the second output of the pore via the emitter-collector junction of the $ 1 circuit and the collector of the additional-transistor go transistor.

control unit house, characterized in that, in order to increase the reliability of the converter by eliminating the self-oscillations of the converter during start-up and changes in the supply voltage close to the threshold voltage, a second threshold element, an additional transistor and a resistive voltage divider connected between the base are introduced into it the starting transistor and the collector of the switching-on transistor, the midpoint of which is through the BN, the midpoint of which is connected through the base resistor to the base of the additional transistor a, an emitter connected to the second input and first output of the second threshold element, the second output of which is connected to the second output of the threshold circuit and the collector of the additional transistor.