SU660034A1

SU660034A1 - Stabilized dc voltage supply source

Info

Publication number: SU660034A1
Application number: SU762421116A
Authority: SU
Inventors: Гарольд Леонидович Хренников
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4677
Priority date: 1976-11-19
Filing date: 1976-11-19
Publication date: 1979-04-30

Description

1one

Изобретсиие отиоситс к электротехиике и предназначено дл стабилизации посто нного лапр жени .The invention is adapted to electrical engineering and is intended to stabilize permanent lapisation.

Известеи стабилизированный источник интани , который содерж.ит блок унравлеПИЯ , выпр митель, задающий тенератор с обмотками на выходе, диоды, две группы по два транзистора, силовой трансфор.матор с первичной обмоткой, с каждой стороны которой имеетс по две отпайки, к средним отпайкам которой транзисторы подключены коллекторами непосредственно , а к остальным отпайкам через диоДы 1J.Limes are a stabilized source of intani, which contains an assembly unit, a rectifier that drives a generator with output windings, diodes, two groups of two transistors, a power transformer with a primary winding, on each side of which there are two taps, to middle taps which transistors are connected to the collectors directly, and to the rest of the taps via diodes 1J.

Медостатками известного источиика ий1ани вл ютс больша динамическа нестабильность выходного напр жени , обусловленна наличием LC-фильтра в контуре регулировани и большой уровеиь генерируемых иомех, обусловленный имиульсным характером тока потреблени из сети.The mediators of the known source are the large dynamic instability of the output voltage, due to the presence of an LC filter in the control loop and a large level of output capacitors, due to the immersive nature of the current drawn from the network.

Известен также стабилизированный источник питани , который содержит блок управлени и выпр митель с фильтром, подключенные к выходным выводам, задающий генератор с обмотками на выходе, диоды, по меньшей .мере две группы транзисторов по два в каждой, силовой трансформатор с первичной обмоткой со средней точкой и по меньшей мере с двум Also known is a stabilized power source, which contains a control unit and a rectifier with a filter, connected to the output pins, a master oscillator with output windings, diodes, at least two groups of transistors, two each, a power transformer with a primary winding with a midpoint and with at least two

22

отпа11ками с каждой стороны, причем транзисторы первой группы подключены колекторами к средним отпайкам непосредственно , а транзнсторы второй н последуюш ,их групп подключены коллекторами к соответствуюш ,им отпайкам через диоды: 2.otstakami on each side, and the transistors of the first group are connected by collectors to the middle taps directly, and the transistors of the second and the next, their groups are connected by collectors to the corresponding, them taps via diodes: 2.

Недостатками известного стабилизированного источиика питани посто нного напр жени вл ютс больша динамическа нестабильность выходного напр жени , высокий уровень генерируемых помех, а также низкий КПД.The disadvantages of the known stabilized DC power supply are the high dynamic instability of the output voltage, the high level of noise generated, and the low efficiency.

Целью изобретени вл етс уменьшение дииамической нестабильности выходного напр жени и уровн генерируемых помех, а также повышение КПД.The aim of the invention is to reduce the diamide instability of the output voltage and the level of generated noise, as well as an increase in efficiency.

Дл этого в стабилизированном источнике питани посто нного напр жени , содержащем блок управлени и выпр митель с фильтром, иодключеННые к выходным выводам, задаюни1Й генерато1р с об .мотками на выходе, диоды, по меньшей ере две группы транзисторов ио два в каждой, силовой трансформатор с первнчoii обмоткой со средней точкой и по еньшей мере с двум отпайками с каждой стороны, причем транзисторы первой группы подключены коллекторами к средним отпайкам непосредственно, а транзигтооы второй и последующих групп подключены коллекторами к соответствующим отпайкам через диоды, эм иттер каждого транзистора предыдущей грлппы соединен с базой соответствуюп1его транзистора последующей группы, эмиттеры транзКСторов последией группы подключены к одиому из входных выводов источ}1ика, базы транзисторов первой группы через диоды подключены к крайним выводам одной из выходных обмоток задающего генератора, ередн точка которой через дополнительно введенный регулируемый элемент соединена с указанным входным выводом, причем управл ющий вход регулируюпего элемента иодключеи к выходу блока управлени .To do this, in a stabilized DC power supply containing a control unit and a rectifier with a filter, connected to the output pins, a junction generator with output windings, diodes, at least two groups of transistors, and two in each, a power transformer with the middle winding has a middle point and at least two taps on each side, the transistors of the first group are connected by collectors to the middle ones, and the transigators of the second and subsequent groups are connected by collectors to the corresponding tapes through the diodes, emulator of each transistor of the previous grppe are connected to the base of the corresponding transistor of the next group, the emitters of the transXors are connected to the one of the output terminals of the first circuit through the diodes to the extreme terminals of one of the output windings of the master oscillator The front point of which is connected to the specified input terminal through the additionally introduced adjustable element, the control input of the control element and the switch and to the output of the control unit.

Кроме этого, эмиттерно-базовый переход каждого транзистора щунтирован цепью из соответствующей обмотки задаюпгего генератора и диода.In addition, the emitter-base transition of each transistor is shunted by a circuit from the corresponding winding of the driver and diode.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема стабилизированного источ-нИКа иитани посто нного напр жени .The drawing shows a schematic electrical diagram of a stabilized constant voltage source and an IC.

Стабилизированный источник питани содержит силовые транзисторы 1-8, диоды 9-14, силовой трансформатор 15, задающий генератор 16 с обмотками 17-23 на его выходе, к средней точке последией подключен регулируюЩИЙ элемент 24 вепрерывного типа, в качестве которого может быть использован транзистор, а также выходна цепь оптрона в виде фоторезистора или фототранзистора, входную цепь регулирующего элемента 25, подключенную к выходу блока 26 управлени , выходной силовой выпр митель 27. Элементы 1 -12 составл ют силовую часть регулируемого мостового инвертора. Транзисторы 7 и 8 могут отсутствовать, при этом плюе (i-) входного напр жени должен быть подай на среднюю точку первичной обмотки трансформатора 15. Генератор 16 питаетс со входа источника питани , а устройство 26 может питатьс от дополнительной об мотки генератора 16 через выир мите,1ь.The stabilized power supply contains power transistors 1-8, diodes 9-14, a power transformer 15, a master oscillator 16 with windings 17-23 at its output, a continuous-type regulating element 24 is connected to the midpoint, which can be used as a transistor as well as the output circuit of the optocoupler in the form of a photoresistor or phototransistor, the input circuit of the regulating element 25 connected to the output of the control unit 26, the output power rectifier 27. The elements 1-12 form the power part of the adjustable bridge investment rtora. Transistors 7 and 8 may be absent, while the spit (i-) input voltage must be applied to the middle point of the primary winding of the transformer 15. The generator 16 is powered from the input of the power source, and the device 26 can be powered by the additional winding of the generator 16 , 1b.

Транзисторы 1 и 2 относ тс к транзисторам первой группы, транзисторы 3 и 4 - второй, транзисторы 5 и 6 - последующей группы.Transistors 1 and 2 relate to transistors of the first group, transistors 3 and 4 to the second group, transistors 5 and 6 to the next group.

Стабилизированный источник питани работает следующим образом.The stabilized power source operates as follows.

Генератор 16 генерирует на обмотках 17-23 переменное напр жение пр моугольной формы. Под действием нанр жени на обмотке 23, в один из иолупериодов в цепи базы транзистора 1 протекает ток, ограниченный элементом 24. Одновременно генератором 16 открываетс и поддерживаетс в режиме насыщени транзистор 7. При максимальном входном напр жении одновременно с транзистором 7 пропускает силовой ток транзистор 5, причем последний ие находитс в насыщенном состо нии, а имеет на коллекторе излишек The generator 16 generates a variable rectangular voltage on the windings 17-23. Under the action of a winding 23, a current bounded by an element 24 flows into one of the ipo-cycles in the base circuit of transistor 1. At the same time, transistor 7 opens and maintains saturation mode at maximum input voltage. Transistor 5 passes the power current simultaneously with transistor 7 the latter being in a saturated state, and having on the reservoir a surplus

входного напр жени . Транзисторы 1 и 3 в этот момент времени играют роль согласующих . Колебани входного напр жени и тока нагрузки обрабатываютс контуром обратной св зи, содержащем элементы 26, 25, 24, 23, 13, 1, 3, 5, 15, 27. Транзисторы 2, 4, 6, 8 в этот полуиериод заперты обмотка .ми 18, 20, 22, имеющими напр жение 2-3 В. В следующий иолупериод силовой ток пропускают траизисторы 6 и 8, при этом регулирование осуи1ествл етс транзистором 6, а нечетные транзисторы закрыты .input voltage Transistors 1 and 3 at this point in time play the role of matching. The input voltage and load current fluctuations are processed by a feedback loop containing the elements 26, 25, 24, 23, 13, 1, 3, 5, 15, 27. The transistors 2, 4, 6, 8 in this half-cycle are locked winding. 18, 20, 22, having a voltage of 2–3 V. Into the next power cycle, traisistors 6 and 8 are passed through, while the voltage is controlled by the transistor 6, and the odd transistors are closed.

При уменьшении напр жени в соответствующие дл них полупериоды напр жени задаюи1его геператора работают траизисторы 3 и 4, 1 и 2.When the voltage is reduced, the tracer 3 and 4, 1 and 2 are working for the corresponding half-periods of the voltage of the mastering controller.

Умеиьшение входного напр жени вызывает уменьшение коллекторного напр жени транзистора 5, которое через некоторое врем приближаетс к нулевому значси1:ю , после чего вследствие 1 екоторого снижени выходного напр жени выир мител 27 и увеличени тока через регулирующ .ий элемент 24 в работу вступает транзистор 3, при этом на его коллекторном переходе имеетс достаточное дл его работы напр жеиие. Силовой ток идет через диод 9 и база-эмпттерный переход транзистора 5. Диод 11 заиерт обратным напр жением. При дальнейшем меньшении входного напр жени после насыщени транзистора 3 работает транзистор i, при этом диоды 11 и 9 заперты, а силовой ток идет через базы-эмиттерные нереходы транзисторов 3 и 5.Decreasing the input voltage causes a decrease in the collector voltage of transistor 5, which after some time approaches zero value: 1, then, due to 1 some decrease in output voltage of dipstick 27 and an increase in current through control element 24, transistor 3 comes into operation, at the same time, there is sufficient pressure at its collector junction. The power current goes through the diode 9 and the base-empter transition of the transistor 5. The diode 11 is driven by reverse voltage. With a further decrease in the input voltage after the saturation of the transistor 3, the transistor i operates, while the diodes 11 and 9 are locked, and the power current flows through the base-emitter non-transitions of transistors 3 and 5.

Изменение тока через регулирующий элемент 24 при переходе силового тока с транзистора на транзистор невелико, так как силовые транзисторы 1, 3 при работе их в качестве согласующих с малыми токами коллектора имеют в этом режиме малый коэффициент усилени (около 2-3). Л аксимальное напр жение на регулирующем транзисторе при проиускании им си ,1С)ного тока будет ijanno, таким образом, дианазону изменени входного напр жени , уменьшенному во столько раз, сколько групп транзисторов включеио в схему (дл схемы, представленной иа чертеже в 3 раза). Количество групп транзисторов может быть и больше трех. Потери мощности на регулирование при этом иевелики и уменьшаютс с увеличением числа групп транзисторов. Обмотки 17-22 осупдествл ют быстрое выклЮЧение транзиеторов по контуру с низким сопротивлением, а в течение остальной чаети полупериода не пропуекают тока, что также повыщает КГ1Д источника.The change in current through the regulating element 24 during the transition of the power current from the transistor to the transistor is small, since the power transistors 1, 3, when operating as matching with low collector currents, have a small gain factor (about 2-3) in this mode. The maximum voltage across the regulating transistor when it is passed, 1C) will be ijanno, thus changing the input voltage, reduced by as many times as the groups of transistors included in the circuit (3 times for the circuit shown in the drawing) . The number of groups of transistors may be more than three. The power losses of regulation in this case are great and decrease with increasing number of groups of transistors. The windings 17–22 make it difficult for the transistor to turn off quickly along a low-resistance circuit, and no current is flowing through the rest of the half-cycle time, which also increases the QG-D source.

Данный источник питани особенно эффективен при питании его повышенным напр жением 180-310 В, что позвол ет питать его от бестрансформаторного сетевого выпр мител . Отсутствие широтно-имThis power supply is especially effective when it is powered by a high voltage of 180-310 V, which allows it to be powered by a transformerless network rectifier. Lack latitude im