SU1735978A1 - Regulated secondary power supply - Google Patents
Regulated secondary power supply Download PDFInfo
- Publication number
- SU1735978A1 SU1735978A1 SU894665195A SU4665195A SU1735978A1 SU 1735978 A1 SU1735978 A1 SU 1735978A1 SU 894665195 A SU894665195 A SU 894665195A SU 4665195 A SU4665195 A SU 4665195A SU 1735978 A1 SU1735978 A1 SU 1735978A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- pulse
- voltage
- rectifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : конвертор содержит задающий генератор 11, который через двоичный счетчик 12, генератор пилообразного напр жени 13, широтно-импульсный модул тор 1, усилитель мощности 15, выходной транспортер 16, выпр митель 21 и фильтр 22 подключен к выходным выводам 23. Стабилизаци выходного напр жени осуществл етс через цепь обратной св зи и усилитель сигнала ошибки 25. Защит от перегрузок осуществл етс путем снижени опорного напр жени сигналом, снимаемым с датчика тока ЗА. Дл выделени сигнала, пропорционального току нагрузки, служат транзисторные ключи 29, 30, логические элементы 27, 28 и конденсатор 31. 2 ил. 23 (Л с -J оо сд со 1 00SUMMARY OF THE INVENTION: The converter comprises a master oscillator 11, which through a binary counter 12, a sawtooth generator 13, a pulse-width modulator 1, a power amplifier 15, an output conveyor 16, a rectifier 21 and a filter 22 are connected to the output terminals 23. Stabilizing the output voltage is applied through the feedback circuit and error signal amplifier 25. Overload protection is performed by reducing the reference voltage with a signal taken from the current sensor. To isolate a signal proportional to the load current, transistor switches 29, 30, logic elements 27, 28, and capacitor 31 are used. 2 Il. 23 (L with -J oo sd with 1 00
Description
Изобретение41 отнбсмтс к устройствам управлени преобразовател ми энергии посто нного тока на входе в энергию посто нного тока на выходе, в частности к источникам питани , и может быть использовано в системах питани устройств автоматики и вычислительной техники.The invention41 relates to control devices for converters of direct current energy at the entrance to direct current energy at the output, in particular, to power sources, and can be used in power supply systems for automation devices and computer equipment.
Известен источник питани схемой защиты преобразовател от перегрузок , содержащий блок управлени , выход которого через усилитель мощности , входной трансформатор тока, выпр митель и фильтр соединен с выходными клеммами и через резистор - с входом усилител сигнала рассогласовани , второй вход которого подключен к источнику опорного напр жени . Вторична обмотка трансформатора тока через нагрузочный резистор, выпр митель и транзистор подсоединена непосредственно к первому входу усилител сигнала рассогласовани .The power source is known for the overload protection circuit of the converter, which contains a control unit whose output through a power amplifier, an input current transformer, a rectifier and a filter is connected to the output terminals and through a resistor to the input of the error signal amplifier, the second input of which is connected to a reference voltage source . The secondary winding of the current transformer through the load resistor, rectifier and transistor is connected directly to the first input of the error signal amplifier.
Недостатком указанного устройства вл етс возрастание тока по вторичной обмотке выходного трансформатора в режиме, близком к короткому замыканию , до величины в 1, раза превышающей его номинальное значение . Объ сн етс это тем, что канал ограничени выходного тока работает в след щем режиме и не обеспечивает полного ограничени выходного тока вследствие конечного коэффициента усилени системы стабилизации.The disadvantage of this device is the increase in current in the secondary winding of the output transformer in a mode close to a short circuit, to a value of 1 times its nominal value. This is explained by the fact that the output current limiting channel operates in tracking mode and does not provide a complete limitation of the output current due to the final gain of the stabilization system.
С целью исключени перегрева выходного трансформатора в таком режиме приходитс увеличивать его габаритную мощность, что увеличивает габариты и вес источника питани . , Вторым недостатком указанного устройства вл етс трудность диагностики наличи перегрузки на выходе источника питани , так как снижение величины выходного напр жени , наблюдаемое в таком режиме, может происходить и при некоторых неисправност х блока управлени .In order to avoid overheating of the output transformer in this mode, it is necessary to increase its overall power, which increases the size and weight of the power source. The second disadvantage of this device is the difficulty of diagnosing the presence of an overload at the output of the power supply, since the decrease in the output voltage observed in this mode can also occur with some faults in the control unit.
Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс источ ник питани с защитой от перегрузок , содержащий блок управлени , выход которого через усилитель мощности подключен к первичным обмоткам трансформатора тока и выходного трансформатора, вторична обмотка которого через выпр митель иThe closest technical solution to the invention is an overload protection power supply containing a control unit, the output of which is connected to the primary windings of the current transformer and the output transformer through a power amplifier, the secondary winding of which through a rectifier and
toto
1515
2020
2525
59785978
фильтр подключена к выходным клем- мам, и через цепь обратной св зи - к управл ющему входу блока управле- ни , второй вход которого подсоеди- нен к источнику опорного напр жени , причем эмиттер транзистора через эмиттерное сопротивление подключен к общему приводу, база через резистор и выпр митель - к вторичной обмотке трансформатора тока, параллельно которой включен нагрузочный резистор , а коллектор через коллекторный резистор - к источнику питающего напр жени и через диод - к первому входу блока управлени . the filter is connected to the output terminals, and through the feedback circuit to the control input of the control unit, the second input of which is connected to the source of the reference voltage, the emitter of the transistor through the emitter resistance connected to the common drive, the base through the resistor and the rectifier - to the secondary winding of the current transformer, in parallel with which the load resistor is connected, and the collector through the collector resistor - to the source of supply voltage and through the diode - to the first input of the control unit.
Между базой транзистора и выходными клеммами источника питани введен резистор.A resistor is inserted between the base of the transistor and the output terminals of the power supply.
Кроме того, источник содержит инвертор , первую и вторую дифференцирующие цепи, первый и второй конденсаторы , первый и второй суммирующие резисторы, второй и третий транзисторы , причем вход инвертора подключен к выходу блока управлени , входы второго и третьего транзисторов подключены к выходу вспомогательного выпр мител , выходы второго и третьего транзисторов соответственно через первый и второй конденсаторы подключены к общей шине, вход второго транзистора через первую дифференцирующую цепочку подключен к выходу инвертора , а управл ющий вход третьего транзистора через вторую дифференцирующую цепочку - к выходу блока управлени .In addition, the source contains an inverter, first and second differentiating circuits, first and second capacitors, first and second summing resistors, second and third transistors, with the inverter input connected to the output of the control unit, the inputs of the second and third transistors connected to the output of the auxiliary rectifier, the outputs of the second and third transistors, respectively, through the first and second capacitors are connected to the common bus, the input of the second transistor through the first differentiating chain is connected to the output of the inverter, and the control input of the third transistor, through the second differentiating chain, to the output of the control unit.
Недостатком известного устройства вл етс узкий диапазон возможных уходов параметров элементов схемы, ч го может ухудшить стабильность порога срабатывани защиты в процессе температурных воздействий и при эксплуатации .A disadvantage of the known device is a narrow range of possible departures of the parameters of the circuit elements, which may impair the stability of the protection threshold during temperature effects and operation.
Цель изобретени - расширение области применени за счет уменьшени вли ни температурных и временных уходов параметров элементов схемы защиты .The purpose of the invention is to expand the scope of application by reducing the influence of temperature and temporary drift of the parameters of the elements of the protection circuit.
Указанна цель достигаетс тем, что в источник питани , содержаний задающий генератор, генератор пилообразного напр жени , выход которого подключен к одному входу широтно-им- пульсного модул тора, выход которо- го подключен к входу усилител мощно-, сти, выходом подключенного к последо вательчо соединенным первичным об30This goal is achieved by the fact that the power supply, the contents of the master oscillator, is a sawtooth generator, the output of which is connected to one input of a pulse-width modulator, the output of which is connected to the input of a power amplifier, primary chamber of ob30
3535
4040
4545
5050
5555
моткам трансформатора тока и выходного трансформатора, вторична обмот ка которого через выпр митель подключена к фильтру, выход которого через цепь обратной св зи подключен к одному входу усилител сигнала ошибки, другой вход которого подключен к выходу источника опорного напр жени , а выход подключен к другому входу широтно-импульсного модул тора , первый транзисторный ключ, второй транзисторный ключ, входом подключенный к выходу вспомогательного выпр мител , а выходом - к одному выводу зар дного конденсатора, другой вывод которого подключен к общей шине и к одному выводу конденсатора , интегрирующей цепочки, другой вывод которого подключен к входу источнику опорного напр жени непосредственно, а к выходу второго транзисторного ключа через резистор интегрирующей цепочки, при этом вторична обмотка трансформатора тока с параллельно включенным резистором подсоединена к входу вспомогательного выпр мител , введены два элемента И, логический инвертор и двоичный счетчик, причем вход двоичного счетчика подключен к выходу задающего генератора, входу логического инвертора и одному входу первого элемента И, один выход двоичного счетчика подключен к входу генератора пилообразного напр жени , а другой выход двоичного счетчика подключен к другому входу первого элемента И одному входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены к входам соответственно первого и второго транзисторных ключей, выход логического инвертора подключен к другому входу второго элемента И, а первый транзисторный ключ подключен параллельно зар дному конденсатору.the current transformer and output transformer coils, the secondary winding of which through a rectifier is connected to a filter, the output of which is connected via a feedback circuit to one input of an error signal amplifier, the other input of which is connected to the output of a reference voltage source, and the output is connected to another input pulse-width modulator, the first transistor switch, the second transistor switch, the input connected to the output of the auxiliary rectifier, and the output to one output of the charging capacitor, the other output of which It is connected to the common bus and to one output of a capacitor, an integrating chain, the other output of which is connected directly to the input of the voltage source, and to the output of the second transistor switch via an integrating chain resistor, while the secondary winding of the current transformer with a parallel resistor connected is connected to the input auxiliary rectifier, two And elements, a logical inverter and a binary counter are introduced, the binary counter input being connected to the output of the master oscillator, the logic input the inverter and one input of the first element And, one output of the binary counter is connected to the input of the sawtooth generator, and the other output of the binary counter is connected to another input of the first element And one input of the second element And, the outputs of the first and second elements And are connected to the inputs of the first and second the second transistor switch, the output of the logic inverter is connected to another input of the second element I, and the first transistor switch is connected in parallel with the charging capacitor.
.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - временные ди аграммы работы..In FIG. 1 shows a block diagram of the device, FIG. 2 - temporary work diagrams.
На диаграмме обозначено: выходные импульсы 1 задающего генератора, напр жение 2 на первом выходе двоичного счетчика, пилообразное напр жение 3 на выходе генератора пилообразного напр жени , импульсы k на выход первого логического элемента И , им- пульсы 5 на выходе второго логическо го элемента И, импульсы 6 на выходеThe diagram shows: output pulses 1 of the master oscillator, voltage 2 at the first output of the binary counter, sawtooth voltage 3 at the output of the sawtooth voltage generator, pulses k at the output of the first logic element And, pulses 5 at the output of the second logic element And , impulses 6 at the exit
00
вспомогательного выпр мител , импульсы 7 на зар дном конденсаторе, напр жение В на выходе интегрирующей цепи , импульсы 9 на первичной и вторичной обмотках выходного трансформатора , выходное напр жение 10 источника питани .auxiliary rectifier, pulses 7 at the charge capacitor, voltage B at the output of the integrating circuit, pulses 9 at the primary and secondary windings of the output transformer, output voltage 10 of the power supply.
Источник питани содержит задающий генератор 11 через двоичный счетчик 12, генератор пилообразного напр жени 13, широтно-импульсный модул тор 1 и усилитель мощности 15 подключенный к последовательно c соединенным первичным обмоткам 16 и 17 выходного трансформатора 18 и трансформатора тока 19. Вторична обмотка 20 выходного трансформатора через выпр митель 21 и фильтр 22 0 подключена к выходным клеммам 23 и через цепь обратной св зи 2 к первому входу усилител 25 сигнала ошибки. Второй вход усилител сигнала ошибки соединен с выходом источ- 5 ника 26 опорного напр жени , а выход - с вторым входом широтно-импульсного модул тора. Выходы триггеров двоичного счетчика подключены к входам логических элементов И 27 и 28, выходы которых соединены с входами транзисторных ключей 28, 30. На выходах транзисторных ключей установлен зар дный конденсатор 31. который через интегрирующую цепь 32 подключен к входу источника 5 опорного напр жени . Второй вход первого транзисторного ключа соединен с выходом вспомогательного выпр мител 33, вход которого соединен с резистором датчика 3 тока и вторич0The power source contains a master generator 11 via a binary counter 12, a sawtooth voltage generator 13, a pulse-width modulator 1 and a power amplifier 15 connected to serially connected primary windings 16 and 17 of the output transformer 18 and current transformer 19. Secondary winding 20 of the output transformer through the rectifier 21 and the filter 22 0 is connected to the output terminals 23 and through the feedback circuit 2 to the first input of the error signal amplifier 25. The second input of the error signal amplifier is connected to the output of the source 26 of the reference voltage, and the output is connected to the second input of the pulse-width modulator. The outputs of the trigger of the binary counter are connected to the inputs of logic gates And 27 and 28, the outputs of which are connected to the inputs of transistor switches 28, 30. At the outputs of transistor switches there is a charging capacitor 31 which is connected via an integrating circuit 32 to the input of the source 5 of the reference voltage. The second input of the first transistor switch is connected to the output of the auxiliary rectifier 33, the input of which is connected to the resistor of the current sensor 3 and the secondary
00
ной обмотки 35 трансформатора тока.Noah winding 35 current transformer.
5five
Второй вход первого элемента 27 со- един с выходом задающего генератора и через инвертор 36 с входом второго элемента 28,The second input of the first element 27 is connected with the output of the master oscillator and through an inverter 36 with the input of the second element 28,
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
При отсутствии на выходе источника питани перегрузки или короткого замыкани усилитель 25 сигнала ошибки производит посто нный контроль величины выходного напр жени и сравнение его с напр жением источника 26 опорного напр жени .If there is no overload or short circuit at the output of the power supply source, the error signal amplifier 25 continuously monitors the output voltage and compares it with the voltage of the reference voltage source 26.
Усиленна разность этих напр жений 5 осуществл ет выработку импульсов напр жени с переменной скважностью на выходе широтно-импульсного модул тора 14 (диаграмма 9), измен ющихс The amplified difference of these voltages 5 produces voltage pulses with a variable duty cycle at the output of a pulse-width modulator 14 (diagram 9), varying
00
по закону ШИМ или любому другому с целью посто нного поддерживани выходного напр жени в допустимых пре-1 делах. Импульсы с переменной скважностью через усилитель 15 мощности и выходной трансформатор 18 поступают на выпр митель 21 и фильтр 22, где происходит выделение посто нной составл ющей напр жени , котора подает с на выходные клеммы 23.under the law of PWM or any other in order to continuously maintain the output voltage in permissible pre-1 cases. Pulses with a variable duty cycle through the power amplifier 15 and the output transformer 18 are fed to the rectifier 21 and the filter 22, where a constant component of the voltage is released, which supplies from the output terminals 23.
Учитыва , что величина дроссел фильтра вл етс величиной конечной, форма имплуьсов не выходе трансформатора тока 19 после выпр млени имеет вид трапецеидального напр жени , изображенного на диаграмме 6. При этом минимальное и максимальное значени трапецеидального напр жени , а также длительность импульса завис т от величины питающего напр жени , в то врем как полусумма переднего и заднего Фронтов трапецеидального напр жени равна величине тока нагрузки„Taking into account that the filter throttle value is the final value, the shape of the impulses not the output of current transformer 19 after rectification has the form of trapezoidal voltage shown in diagram 6. At the same time, the minimum and maximum values of trapezoidal voltage, as well as the pulse duration, depend on the value supply voltage, while the half-sum of the front and rear trapezoidal fronts is equal to the load current value
С целью исключени указанной за- висим1 .ти логические элементы И 27 и 28 формируют из последовательности импульсов задающего генератора 11 деа которотких импульса (диаграммы и 5) , причем оба импульса Формируютс так, чтобы задний фронт первого импульса и передний Фронт второго импульса совпадали с серединой длительности широтно-модулиро- ванного импульса (момент времени to на диаграмме 6). Как видно из фиг.2, мгновенна величина импульса в этот момент времени равна среднему значению тока через источник питани (показано пунктиром на диаграмме 6) и не зависит от величины питающего напр жени . Выбор временного положени импульсов на выходах логических элементов И осуществл етс подключением соответствующих выходов двоииного счетчика 12 к первым входам элементов 27 и 28.In order to eliminate this dependence, these logical elements AND 27 and 28 form 11 de-current pulses (diagrams and 5) from the pulse train of the master oscillator, and both pulses are formed so that the leading edge of the first pulse and the front front of the second pulse coincide with the middle the duration of the pulse-modulated pulse (time moment to in diagram 6). As can be seen from Fig. 2, the instantaneous magnitude of the pulse at this point in time is equal to the average value of the current through the power source (shown by the dotted line in diagram 6) and does not depend on the magnitude of the supply voltage. The selection of the temporal position of the pulses at the outputs of the logic elements I is carried out by connecting the corresponding outputs of double counter 12 to the first inputs of elements 27 and 28.
Первый импульс (диаграмма 5) открывает транзисторный ключ 30, через который происходит разр д конденсатора 31 практически до нулевого уровн , второй импульс открывает транзисторный ключ 29, который зар жает конденсатор 31 до уровн напр жени в момент времени tQ. В результате на конденсаторе 31 формируетс напр жение, изображенное на диаграмме 7. После сглаживани ин10The first pulse (diagram 5) opens the transistor switch 30, through which the capacitor 31 discharges to almost zero level, the second pulse opens the transistor switch 29, which charges the capacitor 31 to the voltage level at time tQ. As a result, the voltage shown in diagram 7 is formed on the capacitor 31. After smoothing the in10
1735978817359788
тегрирующей цепью 32 с малой посто нной времени напр жение, изображенное на диаграмме 8, поступает на вход источника опорного напр жени .From the short-circuiting circuit 32, with a small time constant, the voltage shown in diagram 8 is fed to the input of the source of the reference voltage.
Увеличение тока нагрузки выше допустимой величины, задаваемой параметрами схемы, приводит к увеличению величины импульса тока в момент времени t0, увеличению сигнала на конденсаторе 31 и выходе интегрирующей цепи 32, который воздействует на источник 26 опорного напр жени так,что вызывает снижение напр жени на его выходе. Через цепь отрицательной обратной св зи и усилитель 25 сигнала ошибки снижение опорного напр жени вызывает снижение величины выходного напр жени , что ограничивает выходной ток источника питани . Указанное регулирование величиной опорного напр жени может осуществл тьс через транзистор, подключенный параллельно опорному элементу, или другим подобным способом.An increase in the load current above the permissible value specified by the circuit parameters leads to an increase in the magnitude of the current pulse at time t0, an increase in the signal on the capacitor 31 and the output of the integrating circuit 32, which affects the voltage source 26 in such a way that it decreases the voltage output Through the negative feedback circuit and the error signal amplifier 25, a decrease in the reference voltage causes a decrease in the magnitude of the output voltage, which limits the output current of the power source. Said regulation of the magnitude of the reference voltage can be accomplished through a transistor connected in parallel to the reference element, or another similar method.
Использование предлагаемого изобретени позвол ет получить сигнал, пропорциональный току нагрузки, величина которого не зависит от питающего напр жени и имеет меньшие температурные и временные уходы, фиксировать порог срабатывани защиты, из-за отсутстви неоправданных запасов порога срабатывани снижаетс габаритна мощность выходного трансформатора и дроссел сглаживающегоThe use of the present invention allows to obtain a signal proportional to the load current, the value of which does not depend on the supply voltage and has lower temperature and temporal drifts, fixing the protection response threshold, due to the absence of unjustified reserves of the operation threshold, the overall power of the output transformer and smoothing throttle decrease
1515
2020
2525
30thirty
3535
4545
5555
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894665195A SU1735978A1 (en) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | Regulated secondary power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894665195A SU1735978A1 (en) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | Regulated secondary power supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1735978A1 true SU1735978A1 (en) | 1992-05-23 |
Family
ID=21435458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894665195A SU1735978A1 (en) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | Regulated secondary power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1735978A1 (en) |
-
1989
- 1989-03-23 SU SU894665195A patent/SU1735978A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Моин B.C. и Лаптев Н.А. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: Энерги , 1972, с.26, рис.11-3. Авторское свидетельство СССР № Ю69059, кл. Н 02 Н 7/12, 19ЭД. ( РЕГУЛИРУЕМЫЙ ИСТОЧНИК .ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3701937A (en) | Pulse-width modulated dc to dc converter with zero percent duty cycle capability | |
| JP2686135B2 (en) | Constant current power supply circuit | |
| US3989995A (en) | Frequency stabilized single-ended regulated converter circuit | |
| EP0043844B1 (en) | Dc to dc voltage conversion apparatus | |
| EP0129181A2 (en) | DC-DC converter | |
| US5086382A (en) | Circuit configuration for a controlled blocking oscillator converter switching power supply | |
| US3323037A (en) | Voltage regulator utilizing a controlled variable duty cycle switch | |
| SU1735978A1 (en) | Regulated secondary power supply | |
| US6359420B1 (en) | Circuit for coupling energy to a pulse forming network or capacitor | |
| JP3145442B2 (en) | Switching type DC power supply | |
| JPH02136066A (en) | Switching regulator | |
| RU2728284C1 (en) | Pulse current stabilizer | |
| SU736289A1 (en) | Stabilized transistorized converter | |
| SU966681A1 (en) | Dc voltage supply source | |
| SU944018A1 (en) | Stabilized converter | |
| SU442465A1 (en) | Key stabilizer rectified voltage | |
| JP2566289B2 (en) | Charging circuit | |
| SU797045A1 (en) | Device for control of dc electric motor | |
| SU1034026A1 (en) | Stabilized power supply source having transformerless input | |
| SU1273906A1 (en) | Stabilized power source | |
| SU1658322A1 (en) | Regulated dc voltage converter | |
| RU1781789C (en) | Stabilizing source of dc voltage | |
| SU1356116A2 (en) | Apparatus for controlling voltage converter | |
| SU1716593A1 (en) | Semi-bridge transistor converter with pulse-width modulation | |
| SU692027A1 (en) | Stabilized d-c voltage converter |