SU545051A1

SU545051A1 - Pulse stabilized DC / DC converter

Info

Publication number: SU545051A1
Application number: SU1862573A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Иванов; Владимир Иванович Королев
Original assignee: Предприятие П/Я А-3325
Priority date: 1972-12-25
Filing date: 1972-12-25
Publication date: 1977-01-30

Description

Изобретение относитс к импульсным преобразовател м посто -.- ого напр жени в посто нное и может быь использовано во вторичных источниках питани .The invention relates to constant-voltage impulse converters to a constant voltage and can be used in secondary power sources.

Известен импульсный преобразователь-стабилизатор , содержащий усилитель мопшости, включенный последовательно в силовую цеиь, на выходе которого включены многозвенные фпльтры, блок управлеип усилителем мощности, состо щий из сравипваюи1его блока и широтно-и.мпульсного .модул тораA pulsed transducer-stabilizer is known, which contains a mock-amplifier, connected in series to a power circuit, the output of which includes multilink units, a control unit for a power amplifier consisting of a power supply unit and a pulse-width-pulsed modulator

1.one.

Недостатком известного устройства вл ютс больша величина пульсаций выходного напр жени , наличие импульсных помех малой длительности, повышенное врем переходного процесса, большой вес и габариты.A disadvantage of the known device is the large magnitude of the output voltage ripple, the presence of impulse noise of short duration, increased transient time, large weight and size.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс импульсный стабилизированный преобразователь посто нного напр жени в посто нное, содержапигй усилитель мощности в качестве регулирующего элемента, включенный последовательно в силовую цепь и выходо.м св занный с преобразующим блоком, выход которого подключен к выпр мителю с фильтром, соединенным с выходом преобразовател и блок управлени усилителем мощности, состо щий из сравнивающего блока и пшротио-импульсного модул тора 2.The closest technical solution to the invention is a pulsed stabilized DC / DC converter with a power amplifier as a regulating element connected in series to a power circuit and output connected to a converter unit whose output is connected to a rectifier with a filter. connected to the output of the converter and the control unit of the power amplifier, consisting of a comparison unit and a micro-pulse modulator 2.

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

При изменении напр жени на выходе устройства , св занном с изменением напр жени первичного источника иитани или нагрузки, пропорционально измен етс длительность имиульса тока, протекающего через регулирующий элемент, и на выходных об.мотках папр жение поддерживаетс на одном уровне.When the voltage changes at the output of the device, due to the change in the voltage of the primary source of the voltage or load, the duration of the imi- mus of the current flowing through the regulating element changes proportionally and at the output windings the load is kept at the same level.

Недостатком известного устройства вл етс наличне имнульсных помех малой д.чптельности , вследствие чего возникает необходимость применени крупногабаритных фильтров . Однако даже при.менение этих фильтров не обесиечивает полного подавлени иа выходе преобразовател паразитных имиульсных помех малой длительиости. Указанное устройство имеет также сравнительно низкое 6i)icTродейств е .A disadvantage of the known device is the presence of small-area impulse noise, as a result of which it becomes necessary to use large-sized filters. However, even with the use of these filters, it is not possible to completely suppress the output of a small-length parasitic imimage noise converter. The device also has a relatively low 6i) icTd e.

Целью изобретени вл етс подавление нмпульеных помех малой длительности одновременном повьпнении быстродействи п уменьшении весогабаритных показателей. Поставленна цель доетнгаетс тем, что в импульсном стабилизированиом преобразователе посто нного нанр л ени в посто нное, содержащем усилитель мощности в качестве регулируюидего элемента, включенный последовательно в снловую цепь и выходом св заиный с преобразующим блоком, выход котороID подключен к выпр мителю с фильтром, соединенным с выходом преобразовател , и блок управлени усилителем мощности, состо щий из сраппивающего блока и широтно-импульсного модул тора, выход преобразующего блока через дополнительно введенную фазосдвигающую цепь соединен со входом широтпо-импульсного модул тора и выполнен в виде элемента с резонансной характеристикой дл выделени первой гармоники основного сигнала, при этом сравнивающий блок подключен к выходу фильтра выпр мител , а вход преобразующего блока непосредственно соединен с выходом усилител мощности.The aim of the invention is to suppress the impulse noise of short duration while simultaneously decreasing the speed and reducing the weight and size parameters. The goal is achieved by the fact that in a pulsed stabilization of a constant-to-constant converter, containing a power amplifier as a regulating element, connected in series to a power supply circuit and output connected to a converter unit, the output ID is connected to a rectifier with a filter connected with the output of the converter, and the control unit of the power amplifier, consisting of the wrapping unit and the pulse-width modulator, the output of the transforming unit through the additionally inputted shearing circuit connected to the input shirotpo-width modulator and is designed as an element with a resonant characteristic for extracting a first harmonic of the fundamental signal, wherein the comparing unit is connected to the output of rectifying filter DC converter, and converts the input block directly connected to the output of the power amplifier.

На чертеже представлена блок-схема импульсного стабилизированного преобразовател посто нного напр жени в посто нное.The drawing shows a block diagram of a pulsed stabilized DC / DC converter.

Устройство содержит усилитель мощности 1, включенный последовательно в силовую цепь и выходом св занный с преобразующим блоком 2, выход которого подключен к выпр мителю 3 с фильтром 4, соединенным с выходом преобразовател , и блок управлени усилителем монцюсти, состо щий из сравнивающего блока 5 и широтно-импульсного модул тора 6, кроме того, устройство содер/кит фазо-сдвигаюп1ую цепь 7.The device comprises a power amplifier 1 connected in series to a power circuit and connected to the converter unit 2, the output of which is connected to the rectifier 3 with the filter 4 connected to the output of the converter, and the mono-amplifier amplifier control unit consisting of the matching unit 5 and latitude -pulse modulator 6, in addition, the device contains a phase / whale phase-shift circuit 7.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче первичного питающего напр жени происходит самовозбуждение схемы устройства. Возникаюи;ие в модул торе импульсы пр моугольной формы подаютс на усилитель мощности 1, с выхода которого они поступают на преобразующий блок 2, который обладает резонансной характеристикой дл выделени первой гармоники основного сигнала. В качестве такого блока может быть применен, например, низковольтный ньезотрансформатор . Воздействие импульсной помехи про вл етс лишь на входе пьезотрансформатора (секци возбудител ), а помеха подавл етс его механической частью, обладаюп;ей резонансными свойствами и обеспечиваюи1ей передачу полезного сигнала резонансной частоты в электрическую выходную секцию (секци генератора) уже без помех. Амплитуда сигнала, снимаемого с преобразующего блока, зависит от скважности возбуждающего импульса. Далее сигнал поступает через выпр митель 3 и фильтр 4 па пагрузку, i одиовременпо посто нное напр жение подаетс на сравнивающий блок 5. С нреобразуюп1 ,его блока на вход модул тора G по цепи обратной св зи подаетс переменпое напр жение через фазосдвигающую цепь 7. В даппом случае переменное напр жение поступает к секции обратной св зи пьезотрансформатора .When the primary supply voltage is applied, the circuit of the device self-excites. Arising; in the modulator, rectangular-shaped pulses are fed to the power amplifier 1, from which they are output to the converter unit 2, which has a resonant characteristic to separate the first harmonic of the main signal. As such a unit, for example, a low voltage transformer can be used. The impact of impulse noise appears only at the input of the piezotransformer (exciter section), and the disturbance is suppressed by its mechanical part, it has resonant properties and ensures the transmission of the useful signal of the resonant frequency to the electrical output section (generator section) without interference. The amplitude of the signal taken from the transforming unit depends on the duty ratio of the excitation pulse. Next, the signal goes through rectifier 3 and filter 4 across the load, i at the same time a constant voltage is applied to the comparison unit 5. At the same time 1 of its unit, alternating voltage is applied to the modulator G input through the phase-shifting circuit 7. V In this case, the alternating voltage goes to the feedback section of the piezotransformer.

Одновременно на вход модул тора 6 поступает управл юп1,ее напр жение со сравнивающего блока 5. В установивщемс режиме работы модул тор 6 нреобразует из синусоидального сигнала имиульсы пр моугольной формы, скважность которых зависит от управл юпдего сигнала, снимаемого со сравнивающего блока 5.At the same time, the input of the modulator 6 is controlled by the control 1, its voltage from the comparing unit 5. In the steady-state operating mode, the modulator 6 converts from a sinusoidal signal square-shaped emulsions, the duty cycle of which depends on the control of the signal taken from the comparing unit 5.

При изменении выходного напр жени преобразовател в сравпиваюп1ем блоке 5 вырабатываетс сигнал, который управл ет скважностью импульса модул тора. Выходное напр жение нреобразующего блока 2 имеет пропорциональную зависимость от скважности и.мпульсов, чем больше скважность, тем меньше выходное напр жение и наоборот, чемWhen the output voltage of the converter is changed in a block 5, a signal is generated which controls the pulse ratio of the modulator. The output voltage of the transforming unit 2 has a proportional dependence on the duty cycle and pulses, the greater the duty cycle, the lower the output voltage and vice versa, the

меньше скважность, тем больше выходное напр жение . Таким образом, осуществл етс стабилизаци выходного наир жени преобразовател .the smaller the duty cycle, the greater the output voltage. In this way, the output stabilization of the converter is stabilized.

Предлагаемое устройство позвол ет неThe proposed device allows not

только подавить короткие импульсные помехи малой длительности, но и уменьишть вес устройства в 2 раза и объем в 2,5 раза по сравнению с известными устройствами аналогичного назначени . Быстродействие устройства в несколько раз вьпие, чем у известных.Only suppress short impulse noise of small duration, but also reduce the weight of the device by 2 times and the volume by 2.5 times in comparison with the known devices of similar purpose. The speed of the device is several times higher than that of the known ones.

Фор м у л а и 3 о б р е т е п и Form m l l a and 3 o b r e t e n i

Импульсный стабилизированный преобразователь посто нного напр жени в посго ппое, содержащий усилитель мопгности в качестве регулирующего элемента, включенный последовательно в силовую цепь и выходом св занный с преобразующи.м блоком, выход которого подключен к выпр мителю с фильтром, соединенн з1м с выходом иреобразовател , и блок управлени усилителем мощности, состо пщй из сравнивающего блока и П1иротно-пмпульсного модул тора, о т л и ч а ю пи: и с тем, что, с целью цодавлени импульсных помех малой длительности при одновременном повып ен:1и быстродействи и уменьшении весогабаритных показателей, выход преобразующего блока через дополнительно введенную фазосдвигающую цепь соединен со входом Н1иротпо-импульсного модул тора и выполиен в виде элемепта с резонансной характеристикой дл выделени первой гармоники основного сигна.па, при этом сравнивающий блокA pulsed, stabilized DC voltage converter in parallel, containing an amplifier as a regulating element, connected in series to a power circuit and connected to the output with a converter unit, the output of which is connected to a rectifier with a filter connected to the converter output, and a power amplifier control unit consisting of a comparing unit and a PIR-pulse pulse modulator, and with the fact that, in order to suppress pulse noise of short duration while m povyp ene: 1 and operating speed and reducing weight and dimensional indicators output unit converts the inputted through an additional phase-shifting circuit is connected to the input N1irotpo-width modulator and a vypolien elemepta with the resonance characteristic for extracting a first harmonic of the fundamental signa.pa, wherein the comparing unit

подключен к выходу фильтра вынр мител , аconnected to the output of the filter

вход преобразуюп1,его блока непосредственпоinput transform1, its block directly

соединен с выходом усилител мощности.connected to the output of the power amplifier.

Источники информации, прин тые во ппимапие при эксиертизе:Sources of information taken in the experiment with exertize:

1.Траизисторпые схемы автоматического управлени . Под ред. Ю. П. Копева, 1969, стр. 248-261.1. Tracer automatic control circuits. Ed. Yu. P. Kopeva, 1969, p. 248-261.

2.Авт. св. jVo 329634, кл. П 02М 3/24, 1970 (прототип).2. Avt. St. jVo 329634, class P 02M 3/24, 1970 (prototype).

Кнагруз/(еLoad / (e