SU1429101A1

SU1429101A1 - Stabilized-voltage d.c. power supply source

Info

Publication number: SU1429101A1
Application number: SU874176539A
Authority: SU
Inventors: Сергей Тимофеевич Дремов; Петр Федорович Головченко; Леонид Максимович Попиль; Валентина Андреевна Кучменко
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения
Priority date: 1987-01-06
Filing date: 1987-01-06
Publication date: 1988-10-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитани . Цель изобретени - упрощение схемы и иовьшение надежности . Когда мгновенное значение выходного напр жени выпр мител 2 превышает уровень напр жени зар женного входного конденсатора 8, коммутирующий диод 4 заперт и энерги в нагрузку от сетевого трансформатора 1 поступает через выпр митель 2. Когда же значение выпр мленного напр жени снижаетс до величины, меньшей напр жени зар женного конденсатора 8, коммутирующий диод 4 отпираетс и входной конденсатор 8 через него разр жаетс в нагрузку. В это врем регулирующий элемент (РЭ) 3 заперт. В результате на вход дроссел 5 поступает напр жение с переменной составл ющей, которое далее сглаживаетс с помощью дроссел 5 и выходного конденсатора Щ 10. Измен проводимость РЭ 3 при помощи узла управлени 9, можно регулировать уровень напр жени на РЭ 3 и, следовательно, на входном конденсаторе 8, за счет чего и осуществл етс - стабилизаци выходного напр жени . 2 ил. (ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used in the development of secondary power sources. The purpose of the invention is to simplify the circuit and improve reliability. When the instantaneous value of the output voltage of the rectifier 2 exceeds the level of the voltage of the charged input capacitor 8, the switching diode 4 is locked and energy is supplied to the load from the mains transformer 1 through the rectifier 2. When the value of the rectified voltage decreases to a value less than charging the capacitor 8, the switching diode 4 is unlocked and the input capacitor 8 is discharged through it into the load. At this time, the regulatory element (ER) 3 is locked. As a result, a variable component voltage is supplied to the input of the throttles 5, which is further smoothed with the help of the throttles 5 and the output capacitor W 10. input capacitor 8, due to which it is carried out - stabilization of the output voltage. 2 Il. (L

Description

1А2 1A2

Изобретение относитс к элект- ротехн гке, в частности к системам регулировани электрических величин с помощью полупроводниковых приборов, и может быть использовано при разработке источников вторичного электропитани .The invention relates to electrical engineering, in particular, to systems for controlling electrical quantities using semiconductor devices, and can be used in the development of secondary power sources.

Цель изобретени - упрощение схелы и повышение надежности. i На фиг.1 представлена функциональ- Iна схема предлагаемого стабилизированного источника питани посто нного напр жени ; на фиг.2 - временные ди- 1 аграммы напр жений в различных точках I схемы.The purpose of the invention is to simplify the Schela and increase reliability. i Figure 1 shows the functional I scheme of the proposed stabilized DC power supply; FIG. 2 shows temporal diagrams of stress patterns at various points of the first circuit.

I Предлагаемый стабилизированный ис- тсчник питани посто нного напр жени ; содержит сетевой трансформатор I, }вьтр митель 2, регулирующий элемент |3, коммутирующий диод 4, дроссель 5, iвыходной вывод 6, общую шину 7, вход- jной конденсатор 8, узел 9 управлени |И выходной конденсатор 10. Входные выводы выпр мител 2 подключены к вторичной обмотке сетевого трансформатора 1, первый выходной вывод выпр мител 2 соединен с первым силовым вьшодом регулирующего элемента 3. Второй выходной вьшод выпр мител 2 подключен к общей шине 7 и к :одному из выводов входного конденса- 1 тора 8. Выход узла 9 управлени сое- Iдинен с управл ющим входом регулирую- ;щего элемента 3, а выходной конденсатор 10 включен между общей шиной 7 и выходным выводом 6. Первый выходной вьшод выпр мител 2 подключен также к точке соединени коммутирующего диода 4 и дроссел 5, а другой вывод входного конденсатора 8 подключен к точке соединени регулирующего элемента 3 и коммутирующего диода 4.I Proposed stabilized constant-voltage power supply; contains a mains transformer I,} an output switch 2, a regulating element | 3, switching diode 4, a choke 5, an output terminal 6, a common bus 7, an input-capacitor 8, a control node 9 | And an output capacitor 10. The output terminals of the rectifier 2 connected to the secondary winding of the mains transformer 1, the first output output of the rectifier 2 is connected to the first power output of the regulating element 3. The second output output of the rectifier 2 is connected to the common bus 7 and to: one of the terminals of the input condenser 1 of the Ttor 8. Node output 9 control is connected with the manager The regulating element 3 and the output capacitor 10 are connected between the common bus 7 and the output terminal 6. The first output terminal of the rectifier 2 is also connected to the junction point of the switching diode 4 and throttle 5, and another output of the input capacitor 8 is connected to the junction regulatory element 3 and the switching diode 4.

Стабилизированный источник работает следующим образом.Stabilized source works as follows.

К коммутирующему диоду 4 прикладываютс два напр жени : с .одной стороны - напр жение (пульсирующее) от вьш р мител 2 U,j (фиг.а), а с другой - напр жение. Up от регулирующего эле- мента 3 (нап р жение -на входном кон- -. денсаторе 8) (фиг.26). Когда мгновенное значение выходного напр жени выпр мител 2 и,, превьщгает уровень напр жени Up, коммутирующий диод 4 закрыт и энерги в нагрузку от сетевого трансформатора 1 поступает через вып р митель 2 в течение времени ,, (фиг.2). Когда уровень посто нногоTwo voltages are applied to the commutation diode 4: on one side, the voltage (pulsating) from the top of the 2 U, j junction (Fig. A), and on the other, the voltage. Up from the regulating element 3 (pressure is on the input con- fector - - densator 8) (Fig.26). When the instantaneous value of the output voltage of the rectifier 2 and ,, exceeds the level of the voltage Up, the switching diode 4 is closed and the power to the load from the mains transformer 1 is supplied through the expander 2 during the time ,, (figure 2). When the level is constant

00

5five

5 five

00

5five

оabout

напр жени Up превьппает мгновенное значение выпр мленного напр жени U , коммутирующий диод 4 открыт и входной конденсатор 8 через открытый коммутирующий диод разр жаетс в нагрузку в течение времени (фиг.2). В это врем регулирующий элемент 3 заперт.The voltage Up exceeds the instantaneous value of the rectified voltage U, the switching diode 4 is open and the input capacitor 8 through the open switching diode is discharged into the load over time (Figure 2). At this time, the regulating element 3 is locked.

В результате на вход дроссел 5 поступает напр жение с переменной составл ющей (фиг,2в), которое далее сглаживаетс с помощью дроссел 5 и выходного конденсатора 10.As a result, a variable component voltage is applied to the input of the throttle 5 (Fig. 2c), which is further smoothed with the help of the throttle 5 and the output capacitor 10.

Измен проводимость регулирующего элемента 3 при помощи узла 9 управлени , можно регулировать уровень посто нного напр жени Up и соответственно выходного напр жени .By changing the conductivity of the regulating element 3 by means of the control unit 9, it is possible to regulate the level of the constant voltage Up and the output voltage accordingly.

Стабилизаци выходного напр жени осуществл етс следующим образом.The output voltage is stabilized as follows.

При отклонении выходного напр же ни от установленной величины из-за изменений входного напр жени узел 9 управлени благодар своей чувствительности к величине и фазе выходного напр жени воздействием на проводимость регулирующего элемента 3 и измен ет ее так, чтобы изменение высокого напр жени было скомпенсировано .When the output voltage deviates from the set value due to changes in the input voltage, control unit 9 due to its sensitivity to the magnitude and phase of the output voltage affects the conductivity of the regulating element 3 and changes it so that the change in high voltage is compensated.

Например, при увеличении выпр мленного напр жени U,., т ровень посто нного напр жени регулирующего элемента 3 Up уменьшаетс . При этом среднее значение напр жени на дросселе 5 и соответственно выходного напр жени остаетс неизменным.For example, as the rectified voltage U,.. Increases, the constant voltage level of the regulating element 3 Up decreases. In this case, the average value of the voltage across the choke 5 and, accordingly, the output voltage remains unchanged.

Особенностью предлагаемого стабилизированного источника питани вл етс совместна работа выпр мител 2 и регулирующего элемента 3 на общую разгрузку. В данном устройстве напр жение и энерги поступает на нагрузку через дроссель 5 непрерьгоно без провалов напр жени до нул , что обеспечивает малый уровень пульсаций выходного напр жени и высокое быстродействие стабилизированного источника питани .A feature of the proposed stabilized power supply is the joint operation of the rectifier 2 and the regulating element 3 for a common discharge. In this device, the voltage and the energy supplied to the load through the choke 5 is continuous without voltage dips down to zero, which ensures a low level of output voltage ripples and high speed of the stabilized power source.

Регулирующий элемент 3 полностью нагружен только в течение небольшого отрезка времени (фиг.2), что обеспечивает его мощность рассе ни , высокий КПД источника, а также малые габариты. Поддержание неиз- менным выходного напр жени по уровню среднего значени напр жени на входе дроссел 5 приводит к стабилизации КПД при колебани х входного The regulating element 3 is fully loaded only for a short period of time (Fig. 2), which ensures its dissipation power, high source efficiency, as well as small dimensions. Keeping the output voltage constant at the level of the average value of the voltage at the input of the throttle 5 leads to the stabilization of the efficiency when the input voltage fluctuates.

ЛL

//

) Up) Up

ПP

-«- "

АBUT

I/I /

vv

.«. "

.л.l

N /N /

лl

/ /

Claims

Claim

A stabilized DC voltage power supply containing a mains transformer, the secondary winding of which is connected to the input of the rectifier, the first output of which is connected to the first power output of the control element, and the second output of the rectifier is connected ₂ 0 to the common bus, to which one of the conclusions of the input capacitor, a switching diode, the first electrode through the inductor connected to the output terminal, and the second electrode to the second power output of the regulatory element, the control unit, the input of which is connected to the output terminals, and the output to the control input of the regulatory element, and an output capacitor, characterized in that, in order to simplify the circuit and increase reliability, the first output terminal of the rectifier is connected to the connection point of the switching diode and inductor, and the free output the input capacitor is connected to the connection point of the regulatory element and the switching diode.