SU1679474A2

SU1679474A2 - Dc voltage stabilizer

Info

Publication number: SU1679474A2
Application number: SU894750690A
Authority: SU
Inventors: Михаил Всеволодович Семенов; Юрий Евгеньевич Семенов
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1991-09-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при построении вторичных источников электропитани с промежуточным звеном высокой частоты Целью изобретени вл етс повышение КПД Цель достигаетс тем, что в стабилизаторе за счет введени дополнительного транзистора 23 регулируетс размагничивающий ток через обмотки 18 и 19 управлени машитных усилителей 8 и 9, который протекает через балластный резистор 16В результате этого уменьшаютс потери мощности в этом резисторе и транзисторе 17 и возрастает КПД стабилизатора 1 илThe invention relates to electrical engineering and can be used in the construction of secondary power sources with a high-frequency intermediate. The aim of the invention is to increase efficiency. The goal is achieved in that in the stabilizer by introducing an additional transistor 23 the demagnetizing current through the windings 18 and 19 of the control amplifiers 8 and 8 9, which flows through the ballast resistor 16B as a result of this, the power losses in this resistor and transistor 17 are reduced and the efficiency of the stabilizer increases. pa 1 il

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в средствах вычислительной техники, в радиоэлектронной аппаратуре, например, в источниках электропитания с промежуточным звеном высокой частоты.The invention relates to electrical engineering and can be used in computer technology, in electronic equipment, for example, in power sources with an intermediate high frequency link.

Целью изобретения является повышение КПД стабилизатора.The aim of the invention is to increase the efficiency of the stabilizer.

На чертеже приведена электрическая схема стабилизатора.The drawing shows the electrical circuit of the stabilizer.

Стабилизатор постоянного напряжения содержит входные клеммы 1 и 2, к которым подключена первичная обмотка трансформатора 3, вторичная обмотка которого соединена средним выводом с анодом нулевого диода 4 и первым выходным выводом 5 стабилизатора, а крайними выводами через рабочие обмотки 6 и 7 магнитных усилителей 8 и 9 подключена к анодам выпрямительных диодов 10 и 11. Катоды диодов 10 и 11 соединены с катодом нулевого диода 4 и первым выводом дросселя 12 фильтра, второй вывод которого соединен с вторым выходным выводом 13 стабилизатора. Конденсатор 14 фильтра и блок 15 управления (БУ) включены между выходными выводами 5 и 13 стабилизатора. Балластный резистор 16 вторым выводом соединен с коллектором регулирующего транзистора 17 и через последовательно включенные управляющие обмотки 18 и 19 магнитных усилителей 8 и 9 - с вторым выходным выводом 13 стабилизатора. Вспомогательные диоды 20 и 21 анодами подключены к крайним выводам вторичной обмотки трансформатора 3, а катодами соединены с эмиттером регулирующего транзистора 17 и одним из выводов конденсатора 22. второй вывод которого соединен с первым выходным выводом 5 стабилизатора. База транзистора 17 подключена к выходу блока 15 управления. Коллектор дополнительного транзистора 23 соединен с первым выводом балластного резистора 16, эмиттер - с первым выходным выводом 5 стабилизатора, а база подключена к выходу блока 15 управления.The DC voltage stabilizer contains input terminals 1 and 2, to which the primary winding of the transformer 3 is connected, the secondary winding of which is connected by the middle terminal to the anode of the zero diode 4 and the first output terminal 5 of the stabilizer, and the extreme terminals through the working windings 6 and 7 of the magnetic amplifiers 8 and 9 connected to the anodes of the rectifier diodes 10 and 11. The cathodes of the diodes 10 and 11 are connected to the cathode of the zero diode 4 and the first output of the filter inductor 12, the second output of which is connected to the second output terminal 13 of the stabilizer. A filter capacitor 14 and a control unit (CU) 15 are connected between the output terminals 5 and 13 of the stabilizer. The ballast resistor 16 is connected to the collector of the regulating transistor 17 by a second output and through the serially connected control windings 18 and 19 of the magnetic amplifiers 8 and 9 to the second output terminal 13 of the stabilizer. Auxiliary diodes 20 and 21 by the anodes are connected to the extreme terminals of the secondary winding of the transformer 3, and the cathodes are connected to the emitter of the regulating transistor 17 and one of the terminals of the capacitor 22. the second terminal of which is connected to the first output terminal 5 of the stabilizer. The base of the transistor 17 is connected to the output of the control unit 15. The collector of the additional transistor 23 is connected to the first output of the ballast resistor 16, the emitter is connected to the first output terminal 5 of the stabilizer, and the base is connected to the output of the control unit 15.

Стабилизатор работает следующим образом.The stabilizer works as follows.

Предположим положительная полуволна входного напряжения через трансформатор приложена к рабочей обмотке 6 магнитного усилителя 8. После насыщения магнитного усилителя 8 это напряжение через открытый диод 10 прикладывается к фильтру, состоящему из дросселя 12 и конденсатора 14. При этом к рабочей обмотке 7 магнитного усилителя 9 приложено отрицательное напряжение, диод 11 закрыт и эта часть стабилизатора не участвует в формировании выходного напряжения. При этом ток управления, протекающий через обмотку 19 магнитного усилителя 9 устанавливает его рабочую точку, подготавливая магнитный усилитель 9 к работе в следующий полупериод входного напряжения. Время, за которое насытится магнитный усилитель 8, а следовательно, и скважность напряжения, приложенного к фильтру, определяется рабочей точкой магнитного усилителя 8. установленной током управления, протекающим по обмотке 18 управления, в предыдущий полупериод входного напряжения, При смене полярности входного напряжения в работу вступает магнитный усилитель 9, а магнитный усилитель 8 подготавливается к следующему рабочему полупериоду установлением рабочей точки током обмотки 18 управления. Таким образом, регулирование выходного напряжения осуществляется скважностью напряжения, приложенного к фильтру, которая определяется положением рабочей точки магнитных усилителей, задаваемой током, протекающим по обмоткам управления. Ток управления магнитных усилителей формируется как сумма намагничивающего тока, протекающего по цепи конденсатор 22 - транзистор 17 - обмотки 18 и 19 управления - выходной вывод 13 - обмотки 18 и 19 управления - балластный резистор 16 - транзистор 23 - выходной вывод 5. Величина обоих токов изменяется с помощью транзисторов 17 и 23, токи баз которых регулируются блоком 15 управления в функции выходного напряжения. При уменьшении нагрузки (вплоть до холостого хода) выходное напряжение начинает возрастать, при этом блок 15 управления уменьшает ток базы транзистора 17, следовательно уменьшается намагничивающий ток и увеличивает ток базы транзистора 23, т.е. увеличивается и размагничивающий ток. При этом увеличивается время насыщения магнитных усилителей, за счет чего уменьшаются скважность напряжения. приложенного к фильтру, и выходное напряжение. При увеличении нагрузки выходное напряжение уменьшается, при этом блок 15управления увеличиваетток базы транзистора 17 и уменьшает ток базы транзистора 23. за счет чего возрастает намагничивающий ток и уменьшается размагничивающий. Время насыщения магнитных усилителей уменьшается, скважность напряжения, приложенного к фильтру, увеличивается и выходное напряжение возрастает. С возрастанием нагрузки мощность потерь, выделяемая на балластном резисторе, уменьшается и становится равной нулю, тогда как в прототипе она остается всегда постоянной.Suppose a positive half-wave of input voltage through a transformer is applied to the working winding 6 of the magnetic amplifier 8. After saturation of the magnetic amplifier 8, this voltage is applied through an open diode 10 to the filter, consisting of a inductor 12 and a capacitor 14. In this case, a negative is applied to the working winding 7 of the magnetic amplifier 9 voltage, the diode 11 is closed and this part of the stabilizer is not involved in the formation of the output voltage. In this case, the control current flowing through the winding 19 of the magnetic amplifier 9 sets its operating point, preparing the magnetic amplifier 9 for operation in the next half-cycle of the input voltage. The time during which the magnetic amplifier 8 is saturated, and therefore the duty cycle of the voltage applied to the filter, is determined by the operating point of the magnetic amplifier 8. set by the control current flowing through the control winding 18 to the previous half-cycle of the input voltage. When changing the polarity of the input voltage to work the magnetic amplifier 9 enters, and the magnetic amplifier 8 is prepared for the next working half-life by setting the operating point with the current of the control winding 18. Thus, the regulation of the output voltage is carried out by the duty cycle of the voltage applied to the filter, which is determined by the position of the operating point of the magnetic amplifiers, given by the current flowing through the control windings. The control current of magnetic amplifiers is formed as the sum of the magnetizing current flowing through the circuit capacitor 22 - transistor 17 - control windings 18 and 19 - output terminal 13 - control windings 18 and 19 - ballast resistor 16 - transistor 23 - output terminal 5. The magnitude of both currents varies using transistors 17 and 23, the base currents of which are regulated by the control unit 15 as a function of the output voltage. When the load decreases (up to idle), the output voltage begins to increase, while the control unit 15 reduces the base current of the transistor 17, therefore, the magnetizing current decreases and increases the base current of the transistor 23, i.e. the demagnetizing current also increases. At the same time, the saturation time of the magnetic amplifiers is increased, due to which the duty cycle of the voltage is reduced. applied to the filter, and the output voltage. When the load increases, the output voltage decreases, while the control unit 15 increases the base current of the transistor 17 and reduces the base current of the transistor 23. due to which the magnetizing current increases and the demagnetizing current decreases. The saturation time of the magnetic amplifiers decreases, the duty cycle of the voltage applied to the filter increases, and the output voltage increases. With increasing load, the loss power released on the ballast resistor decreases and becomes equal to zero, whereas in the prototype it remains always constant.

Таким образом, за счет того, что регулируется не только намагничивающий ток, но с помощью дополнительного транзистора и размагничивающий ток, в предлагаемом стабилизаторе уменьшается мощность потерь, рассеиваемая на балластном резисторе. За счет того, что уменьшается ток через регулирующий транзистор, так как нет необходимости компенсировать этим током размагничивающий ток, уменьшается мощность потерь, выделяемых на регулирующем транзисторе, что уменьшает суммарную мощность потерь в стабилизаторе и соответственно увеличивает КПД стабилизатора.Thus, due to the fact that not only the magnetizing current is regulated, but with the help of an additional transistor and demagnetizing current, the loss of power dissipated on the ballast resistor in the proposed stabilizer is reduced. Due to the fact that the current through the regulating transistor decreases, since there is no need to compensate for the demagnetizing current, the power of losses generated by the regulating transistor is reduced, which reduces the total loss power in the stabilizer and, accordingly, increases the efficiency of the stabilizer.

Claims

Claim

DC voltage stabilizer No. 1590987, characterized in that, in order to increase the efficiency, an additional transistor is introduced into it 5, the conductivity type of which is opposite to the type of conductivity of the regulating transistor, and the power terminals of the additional transistor are connected between the 10 second terminal of the ballast resistor and the first output terminal, and the control terminal is connected with the output of the control unit.