SU1677701A1 - Constant voltage regulator - Google Patents
Constant voltage regulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1677701A1 SU1677701A1 SU894729608A SU4729608A SU1677701A1 SU 1677701 A1 SU1677701 A1 SU 1677701A1 SU 894729608 A SU894729608 A SU 894729608A SU 4729608 A SU4729608 A SU 4729608A SU 1677701 A1 SU1677701 A1 SU 1677701A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transformer
- rectifier
- voltage
- transistor
- winding
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вторичным источникам питани различной радиоаппаратуры . Целью изобретени вл етс повышение качества стабилизации путем улучшени условий выключени силовых транзисторов при одновременном повышении КПД. Это достигаетс введением дополнительного трансформатора 10 и выпр мител 13 с емкостным фильтром 15, При этом обеспечиваетс шунтирование транзисторного регулирующего элемента 1 при его выключении конденсатором фильтра 15. Этим достигаетс уменьшение скорости нарастани напр жени на коллекторах транзисторов в регулирующем элементе 1 в процессе выключени . Избыточна энерги , накапливаема в конденсаторе, передаетс в нагрузку, что и обеспечивает повышение КПД. 1 ил.The invention relates to secondary power sources of various radio equipment. The aim of the invention is to improve the quality of stabilization by improving the conditions for switching off the power transistors while at the same time increasing the efficiency. This is achieved by introducing an additional transformer 10 and rectifier 13 with a capacitive filter 15. This ensures shunting of the transistor control element 1 when it is turned off by the filter capacitor 15. This reduces the voltage rise rate on the collectors of the transistors in the control element 1 during the shutdown process. The excess energy accumulated in the capacitor is transferred to the load, which provides an increase in efficiency. 1 il.
Description
ww
ИAND
Изобретение относитс к элекротехни- ке и может найти применение дл питани радиоэлектронной аппаратуры общего применени , в частности блоков ЭВМ.The invention relates to electrical engineering and can be used to power general-purpose radio electronic equipment, in particular computer units.
Целью изобретени вл етс повышение качества стабилизации путем улучшени условий выключени силовых транзисторов при одновременном повышении КПД.The aim of the invention is to improve the quality of stabilization by improving the conditions for switching off the power transistors while at the same time increasing the efficiency.
На чертеже приведена схема стабилизатора .The drawing shows a diagram of the stabilizer.
Стабилизатор посто нного напр жени содержит ключевой транзисторный регулирующий элемент 1, основной силовой трансформатор 2 с первичной 3 и вторичной 4 обмотками, основной силовой выпр митель 5, состо щий из диодного моста 6 и фильтра 7, имеютс также элемент 8 сравнени и блок 9 управлени .The DC voltage regulator contains a key transistor regulating element 1, a main power transformer 2 with a primary 3 and a secondary 4 windings, a main power rectifier 5 consisting of a diode bridge 6 and a filter 7, there are also a comparison element 8 and a control unit 9.
В стабилизатор взедены дополнительный силовой трансформатор 10 с первичней 11 и вторичной 12 обмотками и дополнительный силовой выпр митель 13, состо щий из диодного моста 14 с емкостным фильтром 15 на выходе.An additional power transformer 10 with primary 11 and secondary 12 windings and an additional power rectifier 13, consisting of a diode bridge 14 with a capacitive filter 15 at the output, are brought into the stabilizer.
При этом регулирующий элемент 1 включен последовательно с первичной обмоткой 3 трансформатора 2 между выводами 16, 17 дл подключени источника переменного тока. Вход основного силового выпр мител 5 (т.е. диагональ переменного тока моста 6) подключен к вторичной обмотке 4 трансформатор 2. Вход элемента 8 сравнени подключен к выводам 18, 19 дл подключени нагрузки. Выход элемента 8 через блок 9 сравнени соединен с управл ющим входом регулирующего элемента 1In this case, the regulating element 1 is connected in series with the primary winding 3 of the transformer 2 between the terminals 16, 17 for connecting an alternating current source. The input of the main power rectifier 5 (i.e., the diagonal of the alternating current of bridge 6) is connected to the secondary winding 4 of the transformer 2. The input of the comparison element 8 is connected to the terminals 18, 19 for connecting the load. The output of the element 8 through the unit 9 of the comparison is connected to the control input of the regulating element 1
ОABOUT
ч VIh vi
х Оx Oh
В отличие от прототипа вход выпр мител 13 (т.е. диагональ переменного тока моста 14) подключен к вторичной обмотке 12 трансформатора 10, первична обмотка 11 которого подключена параллельно регу- лирующему элементу 1. При этом выходы выпр мителей 5 и 13 включены последовательно и согласно между выводами 18, 19 дл подключени нагрузки.Unlike the prototype, the input of the rectifier 13 (i.e., the diagonal of the alternating current of the bridge 14) is connected to the secondary winding 12 of the transformer 10, the primary winding 11 of which is connected parallel to the regulating element 1. At the same time, the outputs of rectifiers 5 and 13 are connected in series and agree between pins 18, 19 for connecting the load.
Регулирующий элемент 1 может быть выполнен на основе какого-либо известного схемного решени . Так, например, он может содержать два силовых транзистора 20, 21, диоды 22-25, трансформатор 26 с обмотками 27, 28, 29, диодный мост 30, управл - ющий транзистор 31 и резисторы 32, 33. Фильтр 7 имеет индуктивный вход.The regulating element 1 can be made on the basis of any known circuit design. For example, it can contain two power transistors 20, 21, diodes 22-25, a transformer 26 with windings 27, 28, 29, a diode bridge 30, a control transistor 31 and resistors 32, 33. Filter 7 has an inductive input.
Элемент 8 сравнени может быть выполнен на основе какого-либо известного схемного решени . Так, он может содер- жать датчик 34 выходного напр жени ЕВых, существующего на выходах 18, 19, дифференциальный усилитель 35, делитель 36 напр жени и диод 37.Comparison element 8 may be made based on any known circuit design. Thus, it may contain a EB 34 output sensor 34, existing at the outputs 18, 19, a differential amplifier 35, a voltage divider 36, and a diode 37.
Блок 9 управлени может быть выпол- нен на основе какого-либо известного схемного решени . Так, например, он может содержать датчик 38 амплитуды напр жени Еп питани , состо щий из трансформатора 39 и двухполупериодного выпр мител 40 без фильтра, компаратора 41, токоогра- ничивающего резистора 42 и диода 43,The control unit 9 may be executed on the basis of any known circuit design. For example, it may contain a voltage supply sensor 38 of the EP power supply, consisting of a transformer 39 and a full-wave rectifier 40 without a filter, a comparator 41, a current limiting resistor 42 and a diode 43,
Стабилизатор работает следующим образом .The stabilizer works as follows.
В начале положительного полупериода напр жени питани Еп(плюс на шине 16) транзистор 31 заперт, а транзистор 20 насыщаетс под действием напр жени положительной пол рности, поступающего на его базу от левой крайней секции обмотки 27 трансформатора 26. Трансформатор 21 заперт. При этом к обмотке 28 через токоог- раничивающий резистор 32 прикладываетс напр жение Еп. Ток от вывода 16 протекает через транзистор 20, среднюю секцию обмотки 27, диод 23 и обмотку 3 к выводу 17. Обмотка 11 трансформатора 10 замкнута практически накоротко, поэтому напр жение на обмотке 12 близко к нулю.At the beginning of the positive half-cycle of the supply voltage Еп (plus on the bus 16), the transistor 31 is locked and the transistor 20 is saturated under the action of a positive polarity applied to its base from the left end section of the winding 27 of the transformer 26. The transformer 21 is locked. At the same time, a voltage App is applied to the winding 28 through the current limiting resistor 32. The current from pin 16 flows through the transistor 20, the middle section of the winding 27, the diode 23 and the winding 3 to the output 17. The winding 11 of the transformer 10 is almost short-circuited, so the voltage on the winding 12 is close to zero.
Секции обмотки 27 трансформатора 26 включены согласно, поэтому за счет действи положительной обратной св зи ток базы транзистора 20 оказываетс пропорциональным току, протекающему через обмотку 3 трансформатора 2 и через среднюю секцию обмотки 27. Этим обеспечиваетс так называемое пропорционально-токовое управление транзистором 20 (во врем отрицательного полупериода напр жени Еп аналогичным образом осуществл етс управление транзистором 21).The winding sections 27 of transformer 26 are turned on according to, therefore, due to the positive feedback, the base current of transistor 20 is proportional to the current flowing through the winding 3 of transformer 2 and through the middle winding section 27. This ensures the so-called current-proportional control of transistor 20 (during the negative half-cycle of the voltage En is similarly controlled by the transistor 21).
Напр жение на обмотке 4 возрастает, чем обеспечиваетс дозар д фильтра 7 через выпр митель 6. Напр жение на фильтреThe voltage on the winding 4 increases, which ensures the charging of the filter 7 through the rectifier 6. The voltage on the filter
7через выпр митель 14 поступает на выводы 18, 19, к которым подключена внешн нагрузка. Часть выходного напр жени ЕВых через датчик 34 в виде делител поступает на инвертирующий вход дифференциально- го усилител 35, где сравниваетс с опорным напр жением е0, поступающим на неинвертирующий вход, На выходе усилител 35 вырабатываетс напр жение ошибки Е, которое поступает через делитель 36 в виде напр жени на инвертирующий вход компаратора 41. На его неинвертирующий вход поступает напр жение от выхода датчика 38 амплитуды, пропорциональное амплитуде напр жени Еп питани . В момент равенства напр жений на выходе компаратора 31 по вл етс положительный импульс Е41, который насыщает транзистор 31. В результате обмотка 29 оказываетс замкнутой накоротко через мост 30 и транзистор 31 на все врем существовани импульса Е41.7 via rectifier 14 is fed to pins 18, 19, to which an external load is connected. A portion of the output voltage EBi through the sensor 34 in the form of a divider is fed to the inverting input of the differential amplifier 35, where it is compared with the reference voltage e0 fed to a non-inverting input. The output of the amplifier 35 produces an error voltage E, which goes through the divider 36 V a voltage to the inverting input of the comparator 41. A voltage from the amplitude sensor 38 output proportional to the amplitude of the voltage EP is supplied to its non-inverting input. At the moment of equality of the voltages, a positive pulse E41 appears at the output of the comparator 31, which saturates the transistor 31. As a result, the winding 29 is short-circuited through the bridge 30 and the transistor 31 for the duration of the pulse E41.
8результате оказываетс замкнутым накоротко и база.-эмиттерный переход транзистора 20, что обеспечивает его запирание на врем Т41. Как следствие, напр жение Ез на обмотке 3 трансформатора 2 приобретает форму синусоиды с вырезанной центральной частью.As a result, the base-emitter junction of the transistor 20 is also short-circuited, which ensures its locking for the time T41. As a result, the voltage Ez on the winding 3 of the transformer 2 takes the form of a sinusoid with a central part cut out.
Запирание транзистора 20 вызывает прекращение протекани тока через регулирующий элемент 1. Этот ток теперь (в течение интервала времени T4i) будет протекать через включенные последовательно обмотки 11 и 3 трансформаторов 10 и 2. Амплитуда напр жени Ез оказываетс меньшей, чем амплитуда вне интервала Т41. С целью передачи энергии в нагрузку в этих услови х необходимо, чтобы фильтр 7 имел индуктивный вход.The locking of the transistor 20 causes the current flow through the regulating element 1 to stop. This current will now (during the time interval T4i) flow through the windings 11 and 3 of transformers 10 and 2 connected in series. The amplitude of the voltage Ez is less than the amplitude outside the interval T41. In order to transfer energy to the load in these conditions, it is necessary for filter 7 to have an inductive input.
В итоге достигаетс уменьшение амплитуды пульсаций, поскольку частота пульсаций оказываетс в шесть раз более высокой, чем частота сети. Напр жение на обмотке 11 трансформатора 10 после двухполупериодного выпр млени в выпр мителе 14 поступает на конденсатор 15 фильтра.The result is a reduction in the amplitude of the pulsations, since the frequency of the pulsations is six times higher than the frequency of the network. The voltage on the winding 11 of the transformer 10 after full-wave rectification in the rectifier 14 is fed to the filter capacitor 15.
Итак, в момент выключени транзистора 20 к нему через трансформатор 10 и выпр митель 14 подключаетс конденсатор 15, имеющий емкость Cis. Посто нна времени Т, с которой нарастает напр жение на коллекторе запирающегос транзистора 20, определ етс , какSo, at the moment of turning off the transistor 20, a capacitor 15 having a capacitance Cis is connected to it via a transformer 10 and the rectifier 14. The time constant T, at which the voltage across the collector of the latching transistor 20 rises, is defined as
Т НнС15ПЮ2,(1) T NnS15PYu2, (1)
где RH - сопротивление нагрузки;where RH is the load resistance;
nio - коэффициент трансформации трансформатора 10.nio - transformer transformation ratio 10.
Дл оптимизации режима выключени транзистора необходимо выполнение услови To optimize the transistor off mode, the following conditions must be met:
Т (5...20)гВЫкл, где Гвыкл - врем выключени .T (5 ... 20) gVykl, where Gwikl - off time.
Это обеспечиваетс путем выбора величины Cis. Разр д емкости Cis осуществл ет- с на нагрузку, чем обеспечиваетс повышение КПД. Таким образом обеспечиваетс улучшение условий выключени транзистора 20. Траектори выключени , т.е. сочетание величин тока коллектора и напр жени коллектор - эмиттер в каждый данный момент времени не выходит за границы области безопасной работы, оговариваемой в технических услови х.This is achieved by selecting the Cis value. The discharge of the capacitance Cis is carried out on the load, thus increasing the efficiency. In this way, the turn-off conditions of the transistor 20 are improved. the combination of the values of the collector current and the collector-emitter voltage at any given time does not go beyond the boundaries of the safe operation area specified in the technical conditions.
Во врем отрицательного полупериода напр жени питани Еп описанные выше процессы повтор ютс с той лишь разницей, что ток з через обмотку 3 протекает через транзистор 21 и диод 22. Транзистор 20 и диод 23 при этом заперты. Диоды 24, 25 ограничивают амплитуду отрицательных импульсов на базах транзисторов 20, 21.During the negative half-cycle of the supply voltage Eu, the processes described above repeat with the only difference that the current C through the winding 3 flows through the transistor 21 and the diode 22. The transistor 20 and the diode 23 are locked. Diodes 24, 25 limit the amplitude of the negative pulses at the bases of the transistors 20, 21.
При выключении транзистора 21 воврем отрицательного полупериода конденсатор 15 аналогично описанному выше обеспечивает оптимизацию режима выключени .When the transistor 21 is turned off during the negative half-period, the capacitor 15, similarly to the one described above, ensures the optimization of the off mode.
Стабилизаци выходного напр жени Евых достигаетс следующим образом. Пусть по вл етс тенденци к увеличению выходного напр жени Евых относительно заданного номинала, например, из-за увеличени напр жени питани Еп.Stabilization of the output voltage of the Evy is achieved as follows. Let there be a tendency to increase the output voltage of the Euves relative to a given nominal value, for example, due to an increase in the supply voltage En.
Тогда напр жение ошибки на выходе делител 36, пропорциональное напр жению на выходе усилител 35, начнет уменьшатьс . Как следствие, начнет увеличиватьс длительность Т41 импульса Е-n наThen the error voltage at the output of divider 36, proportional to the voltage at the output of amplifier 35, will begin to decrease. As a consequence, the duration T41 of the pulse E – n will begin to increase by
выходе компаратора 41. Это приведет к уменьшению амплитуды напр жени Ез. Соответственно, напр жение Евых будет уменьшатьс до тех пор, пока не достигнетoutput of the comparator 41. This will reduce the amplitude of the voltage Ez. Correspondingly, the voltage of the Eves will decrease until it reaches
вновь заданного номинала. Коэффициент трансформации у трансформатора 12 (отношение числе витков оОмоток 11 и 12) должен при этом быть в 1,5-3 раза больше, чем коэффициент трансформации у трансформатора 2.newly set face value. The transformation ratio of transformer 12 (the ratio of the number of turns of oTomok 11 and 12) must be 1.5-3 times higher than the transformation ratio of transformer 2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894729608A SU1677701A1 (en) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | Constant voltage regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894729608A SU1677701A1 (en) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | Constant voltage regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1677701A1 true SU1677701A1 (en) | 1991-09-15 |
Family
ID=21466055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894729608A SU1677701A1 (en) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | Constant voltage regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1677701A1 (en) |
-
1989
- 1989-08-15 SU SU894729608A patent/SU1677701A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 830363. кл. G 05 F 1 /56, 1980. Авторское свидетельство СССР № 817677,кл. G 05 F 1/44, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0500789B1 (en) | An uninterrupted power supply system having improved power factor correction circuit | |
US4017784A (en) | DC to DC converter | |
US5381327A (en) | Electrical power inverter | |
US3913002A (en) | Power circuits for obtaining a high power factor electronically | |
US4855890A (en) | Power factor correction circuit | |
US6005781A (en) | Two switch off-line switching converter | |
US3461374A (en) | Converter circuit for regulating voltage by regulation of frequency | |
RU163740U1 (en) | MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT | |
US4158881A (en) | DC to DC converter | |
GB2030329A (en) | Regulated dual dc power supply | |
US3246229A (en) | Power supply system using a choke input filter and having improved regulation | |
SU1677701A1 (en) | Constant voltage regulator | |
KR940003774B1 (en) | Power supply circuit | |
JPS6166564A (en) | Power supply apparatus | |
CN111313723A (en) | Ammeter power supply circuit and ammeter | |
US5434769A (en) | Multi-phase adaptable AC-DC converter | |
JPH0241778A (en) | Inverter welding machine | |
EP0081302B1 (en) | Series resonant inverter with integrating feedback control loop | |
JPH0242075Y2 (en) | ||
US4405893A (en) | Pulse width regulator | |
RU205720U1 (en) | Resonant voltage converter | |
CN209860819U (en) | DC switch voltage-stabilized power supply circuit | |
SU1403299A1 (en) | Stabilized a.c. to d.c. voltage converter | |
JP3163655B2 (en) | Inverter device | |
JPS6055855A (en) | Control method and circuit for improving reliability of switching regulator |