SU1723565A1

SU1723565A1 - Switch regulator of rectified voltage

Info

Publication number: SU1723565A1
Application number: SU894769990A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Балалыкин; Петр Егорович Конченков; Виктор Дмитриевич Пономаренко
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Физико-Технического Института Им.А.Ф.Иоффе
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Использование: регулирование и стабилизаци напр жени посто нного тока дл питани различных потребителей. Сущность изобретени : регул тор содержит усилитель 7 мощности с задающим генератором на входе, а также транзисторный ключ 8, синхронизированный генератор 14 пилообразного напр жени и компаратор 9. Совокупность указанных элементов и их св зей обеспечивает в каждом полупериоде входного напр жени надежную коммутацию регулирующего тиристора 3.1 з.п. ф-лы, Т ил.Use: regulation and stabilization of DC voltage to power various consumers. SUMMARY OF THE INVENTION: The regulator comprises a power amplifier 7 with a master oscillator at the input, as well as a transistor switch 8, a synchronized sawtooth generator 14 and a comparator 9. The combination of these elements and their connections ensures reliable switching of the regulating thyristor 3.1 in each half-period of the input voltage zp f-ly, T il.

Description

ёyo

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в качестве стабилизатора напр жени (тока) или управл емого регул тора параметров электрической энергии посто нного тока дл питани потребителей.The invention relates to electrical engineering and can be used as a voltage stabilizer (current) or a controlled regulator of parameters of direct current electrical energy for powering consumers.

Известны ключевые регул торы напр жени (тока) с использованием тиристора в качестве регулирующего органа.Key voltage (current) controllers are known using a thyristor as a regulator.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс ключевой стабилизатор выпр мленного напр жени , содержащий двуполупериодный выпр митель, подключенный входом к источнику переменного тока и выходом к нагрузке через . регулирующий тиристор и DLC-фильтр.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a key stabilizer of rectified voltage, containing a full-wave rectifier connected by an input to an alternating current source and an output to a load through. thyristor control and DLC filter.

Недостатком известного ключевого стабилизатора выпр мленного напр жени вл етс ограниченный диапазон регулировани в области Низких уровней выходного напр жени (ограничение определ етс напр жением стабилизации стабилитрона) и нарушение режима стабилизации при резкопеременном графике нагрузки , особенно в режимах, близких к холостому ходу, что снижает его эксплуатационную надежность.A disadvantage of the known key stabilizer of the rectified voltage is the limited control range in the region of Low output voltage levels (the limitation is determined by the stabilization voltage of the Zener diode) and the violation of the stabilization mode under a rapidly changing load curve, especially in modes close to idling, which reduces it operational reliability.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности и расширение диапазона регулировани ключевого регул тора выпр мленного напр жени .The purpose of the invention is to increase the operational reliability and expand the range of adjustment of the key regulator of the rectified voltage.

Указанна цель достигаетс тем, что у ключевого регул тора выпр мленного напр жени , содержащего двухполупериод- ный выпр митель, подключенный входом к входным выводам, а выходом через регулирующий тиристор и DLC-фильтр - к выходным выводам, а также блок управлени , входом подключенный к выходным вывоNThis goal is achieved by the fact that the key regulator of rectified voltage, containing a full-wave rectifier connected by an input to the input terminals, and an output through an adjusting thyristor and a DLC filter, to the output terminals, as well as a control unit, the input connected to weekend breakN

s: соs: with

CJCJ

о сгabout sg

дам, а выходом к управл ющему электроду тиристора, и включающий источник образцового напр жени , блок управлени выполнен на усилителе мощности с задающим генератором на входе, выходом подключенном к выходу блока управлени , транзисторном ключе, двухканальном синхронизированном генераторе пилообразного напр жени и компараторе, причем один входной вывод делител напр жени соединен со входом блока управлени , другой входной вывод подключен к выходу спадающа пила двухканального синхронизиро- ванного генератора пилообразного напр жени , а выход делител напр жени соединен с инвертирующим входом компаратора , неинвертирующий вход которого соединен с выходом источника образцового напр жени , соединенного по схеме суммировани с выходрм растуща пила двухканального синхронизированного генератора пилообразного напр жени , выход компаратора подключен к управл ющему входу транзисторного ключа, коммутирующего цепь питани усилител мощности. Кроме того, ключевой регул тор выпр мленного напр жени дополнительно снабжен источником напр жени смещени , который через разделительный диод подключен к инвертирующему входу компараторна.and the output to the control electrode of the thyristor, and a source of reference voltage, the control unit is made on a power amplifier with a master oscillator at the input, an output connected to the output of the control unit, a transistor switch, a two-channel synchronized sawtooth generator, and a comparator, one the input terminal of the voltage divider is connected to the input of the control unit, the other input terminal is connected to the output of the falling saw of the two-channel synchronized sawtooth generator and the output of the voltage divider is connected to the inverting input of the comparator, the non-inverting input of which is connected to the output of the source of the reference voltage connected to the control input of the transistor switch according to the output circuit of the two-channel synchronized sawtooth generator, power circuit switching power amplifier. In addition, the key rectifier voltage regulator is additionally supplied with a bias voltage source, which is connected via a isolating diode to a comparator inverting input.

На чертеже представлена схема ключевого регул тора выпр мленного напр жени .The drawing shows a diagram of the key regulator of the rectified voltage.

Ключевой регул тор выпр мленного напр жени содержит двухполупериодный выпр митель 1, подключенный входом к входным выводам 2, а выходом через регулирующий тиристор 3 и DLC-фильтр 4 - к выходным выводам 5, а также блок управлени , входом подключенный к выходным выводам 5 и выходом к управл ющему электроду тиристора 3, и включающий источник образцового напр жени 13. Блок управлени выполнен на усилителе мощности с задающим генератором на входе 7, выходом подключенном к выходу блока управлени , транзисторном ключе 8, двухканальном синхронизированном генераторе пилообразного напр жени 14, делителе напр жени 6 и компараторе 9. Один входной вывод делител напр жени б соединен со входом блока управлени ,- другой входной вывод подключен к выходу спадающа пила двухканального синхронизированного генератора пилообразного напр жени 14. а выход делител напр жени б соединен с инвертирующим входом компаратора 9, н еинвертирующий вход которого соединен с выходом 12 источника образцового напр жени 13. соединенного по схеме суммировани с выходом растуща пила двухканального синхронизированного генератора пилообразного напр жени 14. Выход компаратора 9 подключен к управл ющемуThe key regulator of rectified voltage contains a full-wave rectifier 1 connected by input to input terminals 2, and output through regulating thyristor 3 and DLC filter 4 to output terminals 5, as well as a control unit, input connected to output terminals 5 and output to the control electrode of the thyristor 3, and including the source of the reference voltage 13. The control unit is made at the power amplifier with a master generator at the input 7, the output connected to the output of the control unit, transistor switch 8, two-channel synchronization Sawplate voltage generator 14, voltage divider 6 and comparator 9. One input terminal of voltage divider b is connected to the input of the control unit - the other input terminal is connected to the output of the falling saw of two-channel synchronized sawtooth generator 14. And the voltage divider output b is connected to the inverting input of the comparator 9, whose non-inverting input is connected to the output 12 of the source of the reference voltage 13. connected by a summing up to the output, the growing saw of the two-channel sy hronizirovannogo sawtooth generator 14. The output of the comparator 9 is connected to the control

входу транзисторного ключа 8, коммутирующего цепь питани усилител мощности 7. Источник напр жени смещени 11 через разделительный диод 10 подключен к инвертирующему входу компаратора 9.to the input of the transistor switch 8, which switches the power supply circuit of the power amplifier 7. The bias voltage source 11 is connected via the isolation diode 10 to the inverting input of the comparator 9.

0 Ключевой регул тор выпр мленного напр жени работает следующим образом.0 The key rectifier voltage regulator operates as follows.

В установившемс режиме происходит периодическое открытие регулирующего тиристора 3 с удвоенной частотой переменно5 го напр жени питани на входных выводах 2. Дл повышени надежности открыти регулирующего тиристора 3 при любом мгновенном значении напр жени полусинусоиды на его управл ющие электроды по0 ступает сигнал неизменной амплитуды с выхода усилител мощности 7, управл емого по цепи питани транзисторным ключом 8. Закрытие регулирующего тиристора осуществл етс по способу естественной ком5 мутации, так как двухполупериодный выпр митель 1 не имеет фильтра с накопител ми энергии. На вход транзисторного ключа 8 поступают управл ющие импульсы напр жени с выхода компаратора 9, инвер0 тирующий и неинвертирующий входы которого соединены соответственно с делителем выходного напр жени 6 и выходом 12 источника образцового напр жени 13, т.е. устройство представл ет собой зам5 кнутую систему автоматического регулировани , содержащую исполнительный орган и схему сравнени регулируемого параметра с образцовой величиной. Дл того, чтобы в каждом полупериоде происходило откры0 тие регулирующего тиристора 3 (это улучшает динамические качества ключевого регул тора выпр мленного напр жени и, следовательно, его эксплуатационную надёжность ), источник образцового напр же5 ни 13 и делитель напр жени 6 включены по схеме суммировани напр жений соответственно с выводами растуща пила и спадающа пила двухканального синхронизированного генератора пилообразногоIn the steady-state mode, the regulating thyristor 3 is periodically opened at twice the frequency of the alternating supply voltage at the input terminals 2. To increase the reliability of opening the regulating thyristor 3 at any instantaneous value of the semi-sine voltage, a constant amplitude signal is output from its power electrodes to its control electrodes 7, controlled by the power supply circuit of the transistor switch 8. The closing of the regulating thyristor is carried out according to the natural combination method, since the two-half ny rectifier 1 has no filter mi energy accumulator. The input of the transistor switch 8 receives control voltage pulses from the output of the comparator 9, the inverting and non-inverting inputs of which are connected respectively to the output voltage divider 6 and the output 12 of the reference voltage source 13, i.e. The device is a locking whip automatic control system containing an actuator and a comparison circuit of the controlled variable with the exemplary value. In order for each half-period to open regulating thyristor 3 (this improves the dynamic qualities of the key regulator of the rectified voltage and, consequently, its operational reliability), the source of the exemplary voltage5 and 13 and voltage divider 6 are connected according to the summation voltage respectively, with the conclusions of the growing saw and falling saw of the dual-channel synchronized sawtooth generator

0 напр жени 14. Вследствие этого подаваемые на входы компаратора 9 напр жени будут иметь посто нные и пилообразные составл ющие , а так как частота следовани пилообразных напр жений синхронизиро5 вана с частотой выпр мленного напр жени двухполупериодного выпр мител 1, то всегда будет обеспечиватьс срабатывание компаратора 9 в интервале каждого полупериода выпр мленного напр жени . Выходные напр жени двухканального0 voltage 14. As a result, the voltage applied to the inputs of the comparator 9 will have constant and sawtooth components, and since the frequency of the saw voltage is synchronized with the frequency of the rectified voltage of the full-wave rectifier 1, the comparator will always provide 9 in the interval of each half-period of rectified voltage. Dual-channel output voltages

синхронизированного генератора пилообразного напр жени 14 синхронизированы сигналами в момент, прохождени через нуль выпр мленного напр жени двухполу- периодного выпр мител 1. Наличие на входах компаратора 9 возрастающего опорного напр жени и спадающего напр жени обратной св зи однозначно определ ет момент включени регулирующего тиристора 3.synchronized sawtooth voltage generator 14 is synchronized by signals at the moment that the rectified voltage of a two-half-period rectifier 1 passes through zero. The presence of an increasing reference voltage at the inputs of the comparator 9 and the feedback feedback voltage unambiguously determine the moment of switching on the regulating thyristor 3.

Таким образом, с помощью пилообразных напр жений, синхронизированных напр жением двухполупериодного выпр мител 1, обеспечиваетс надежное и четкое срабатывание компаратора 9 в каждом полупериоде, что повышает эксплуатационную надежность ключевого регул тора выпр мленного напр жени .Thus, using sawtooth voltages synchronized with the voltage of the full-wave rectifier 1, reliable and accurate operation of the comparator 9 in each half-cycle is ensured, which increases the operational reliability of the key rectifier voltage regulator.

Введение в схему ключевого регул тора выпр мленного напр жени источника напр жени смещени 11 позвол ет регулировать выходное напр жение практически с нулевого значени и исключить выбросы напр жени на выходе DLC-фильтра 4 в момент включени в сеть ключевого регул тора выпр мленного напр жени , так как на инвертирующем входе компаратора 9 и выходе делител напр жени 6 будет напр жение, отличное от нул . При по влении напр жени на выходе DLC- фильтра 4 разделительный диод 10 запираетс и источник напр жени смещени 11 не будет вли ть на режим работы компаратора 9.Таким образом, введение в схему ключевого регул тора выпр мленного напр жени источника напр жени смещени 11 и разделительного диода 10 обеспечивает расширение диапазона регулировани .Introduction of the rectified voltage source bias voltage 11 to the key controller allows you to adjust the output voltage from almost zero and eliminate voltage spikes at the output of the DLC filter 4 when the key voltage regulator is switched into the network, so as in the inverting input of the comparator 9 and the output of the voltage divider 6 there will be a voltage other than zero. When a voltage appears at the output of the DLC filter 4, the isolation diode 10 is locked and the source of the bias voltage 11 will not affect the operating mode of the comparator 9. Thus, the introduction of the bias voltage of the bias voltage source 11 and separation diode 10 provides an extension of the control range.

Claims

1. A keyed-down voltage regulator containing a full-wave rectifier connected by an input to

the input terminals, and the output through the regulating thyristor and the LCD filter to the output terminals, as well as the control unit, the input connected to the potential output 5 terminal, and the output to the control electrode of the thyristor, and including a source of reference voltage, characterized by In order to increase operational reliability, the control unit is made on a power amplifier with a master oscillator at the input, a transistor switch, a two-channel synchronized sawtooth generator, a voltage divider and a computer A torus with one input terminal of a voltage divider used as an input to the control unit, another input terminal of a voltage divider connected to the output of a two-channel falling saw

0 synchronized sawtooth generator, and the output of the voltage divider is connected to the inverting input of the comparator, the non-inverting input of which is connected to the output of a source of reference voltage connected according to the summation circuit to the output of the growing saw of the two-channel synchronized sawtooth voltage generator, the output of the comparator is connected to the control input of the transistor switch, power, the conclusions of which are included m between the common bus and the power supply circuit of the power amplifier, the output of which van as an output control unit laziness.

2. The regulator according to claim 1. Distinguished from the fact that, in order to expand the control range, the control unit is provided with a bias voltage source, which is connected to the inverter input of the comparator through the input separating diode.