SU691816A1 - Pulse d-c voltage stabilizer - Google Patents

Pulse d-c voltage stabilizer

Info

Publication number
SU691816A1
SU691816A1 SU772496493A SU2496493A SU691816A1 SU 691816 A1 SU691816 A1 SU 691816A1 SU 772496493 A SU772496493 A SU 772496493A SU 2496493 A SU2496493 A SU 2496493A SU 691816 A1 SU691816 A1 SU 691816A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
output
ballast
additional
transistor
Prior art date
Application number
SU772496493A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Бокуняев
Людмила Ариановна Морозова
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Электротехнический Институт Связи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Трудового Красного Знамени Электротехнический Институт Связи filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Электротехнический Институт Связи
Priority to SU772496493A priority Critical patent/SU691816A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU691816A1 publication Critical patent/SU691816A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области электротехники и предназначено дл  иснол зовани  в качестве вторичного источника электропитани  узлов автоматики, вычир лительной техники и средств св зи. Известны импульсные стабилизаторы посто нного напр жени , в которых стабилизаци  осуществл етс  при помощи регулирующего элемента, работающего в режиме переключени  , Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий соединенные последовательно регулирующий транзистор и балластный дроссель, включенные последовательно по отнощению к выходной цепи, сглаживающий конденсатор, включенный между выходными выводами, коммутирующий диод, включенный между общей щиной и общей точкой балластного дроссел  с регулирующим транзистором, и сравнивающий узел, входом соединедаый с выходными выводами, а выходом через импульсный элемент - с управл ющим входом регулирующего транзистора L2. Недостатком известных импульсных стабилизаторов посто нного напр жени   вл етс  то, что в переходном режиме при высоком быстродействии возникает большое перерегулирование вькодного напр жени  и значительный выброс тока через регулирующий транзистор. Это объ сн етс  тем, что при включении стабилизатора в сеть или при скачкообразном изменении тока нагрузки регулирующий транзистор более длительное, чем в стапионарном режиме, врем  находитс  в открытом состо нии, в балластном дросселе накапливаетс  большое количество энергии, котора  после переключени  регулирующего транзистора расходуетс  на зар д емкости и, соответственно, на увеличение выходного напр жени  значительно Bbmie номинального. Уменьшени  перерегулировани  выходного напр жени  и выброса тока через регулирующий транзистор можно достигнуть увеличением посто нной времени фильтра, но прй этом значительно снижаетс  быстродействие импульсного стабилизатора. Целью изобретени   вл етс  уменьше 1Ш пёрё| егулйрОЕмани  выходного налр жеии  и выброса тока через регулирующий тфанаистор во врем  переходного процесса при высоком быстродействии стабилизатора. Это достигаетс  тем, что предлагаемый стабилизатор снабже) до ШлШТёльным дросселем, трем  управл е мшди ключами, двум  дополнительными ко мутирующими диодами и датчиком тока, пр чём начало дсшолнительного дроссел  чере первый управл емый ключ соединено с кон пом балластного дроссел , а через второй управл емьгй ключ - с катодом первого допЪлнйтельногб коммутирующего диода, йнОд которого соединен с общей шиной, конец дополнительного дроссел  подключей к рйЛЬму из выходных выводов и через третий управл емый ключ к концу балластного дроссел , вход датчика тока Стэёцинен с началом балластного дроссел  его выход - с управл ющими входами управл емых ключей, второй дополнитель ный коммутирующий диод катодом подклю чен к одному исз входных выводов, а анодом - к концу балластного дроссел . На чертеже дана функциональна  схема описываемого стабилизатора. ИмпульсньШ стабилизатор содержит сЬёДЙйённНё .последовательно регулирующий транзистор 1 и балластный дроссель 2, сглаживающий конденсатор 3, коммутирующий диод 4, сравнивающий узел 5, соединенный выходом через импульскьгй элемент в с управл ющим входом регулйрующёг6 Транзистора, дополнительный дроссель 7, три управл емых ключа 8-10 .два дополнительных коммутирующих диода 11 и 12 и датчик 15 тока. Ста биЛизатор работает следующим образом. В исходном состо нии ключ 8 aaviKнут , а ключи 9 и 1О разомкнуты, диод 12 :запёр№, поскольку потенциап анода ниже потенциала катода. Величина индуктивности сглаживающего фильтра равна сумме обеих инйуктивностей. Токи 1 1 д равны между собой-. Во врем  перехо ного процесса, кргда выхоцное напр жен ЭначитёльнО ННже номинального, регулирующий транзистор 1 вЫаужДеН длительное 1врем  находитьс  в открытом состо  нии. В резуйетаТе этого ток i2 возрастает и достигает заданного уровн , при котором на выходе датчика 13 тока по в л етс  управл ющий сигнал, размыкающий ключ 8 и замыкающий ключи 9 и 10. Дроссель 7 вместе с последовательно через ключ 9 соединенным с ним диодом 11 оказываетс  подключенным параллельно выходу стабилизатора, а конец дроссел  2 - к выходу стабилизатора. Поскольку ток в индуктивности не может изменитьс  скачком, то в первый момент после коммутации токи ig и 1а остаютс  такнми, какими они были до коммутации, а ток i равен сумме токов In и ia . Это вызывает значительное ускорение зар да емкости конденсатора 3 и, соответственно, увеличение выходного напр жени . В дальнейшем ток in уменьщаетс , а энерги , накопленна  в дополнительном дросселе 7, расходует-. С  на зар д ёмкости конденсатора 3 и увеличение выходного напр жени . Скорость нарастани  тока 1 увеличиваетс  незначительно. Так как величина индуктивности балластного дроссел  2 в несколько раз больше величины индуктивйости дополнительного дроссел  7, и к мОйёнту переключени  регулирующего транзистора 1 ток 1. благодар  ускорению переходного процесса не успевает достигнуть значительной величины. После йёреключени  регулирующего транзистора 1 ток 1 2 уменьшаетс  и достигает величины , при которой на выходе датчика 13 тока по вл етс  управл ющий сигнал, замьпсающий ключ 8 и размыкающий ключи Q и 10. Балластный и дополнительный Дроссели вновь оказываютс  включенными последовательно. При этом ток 1 либо равен нулю, либо значительно меньше тока 1 2 Под де.йствием ЭДС самоиндукции балластного дроссел  2 отпираетс  диод 12 и входное напр жение Оказываётб  пОХОслюченным так, что ток i2 уШйьшёётс , а ток 1 3 увеличиваетс . После выравнивани  токов 2 Т, диод 12 запираетс , схема возвращаетс  в исходное состо щие. В течение всего времени в|Ыравнивани  токов и 1 fOK 14. равен току i,, , а поскольку ток i 3 пОсле кОмОДтации очень мал, то зар д ёмкости конденсатора 3 прекращаетс  и йёререгулировани  напр жени  на выходе не будет. Конденсатор 3 начйнаёт разр жатьс , уменьша  тем самым врем  закрытого состо ни  регулирующего транзистора 1 и, «jooTBeTCTBeHно , врем  переходного процесса. Преимущество данной схемы стабилизатора заключаетс  в том, что она позвол ет избежать перерегулировани  выходного напр жени  и сброса тока через регулирующий транзистор при одновременном увеличении быстродействи , не снижа  при этом КПД как в переходном, так и в установившемс  режиме. рмула изобретени  Импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий соединенные последовательно регулирующий транзисто , и балластный дроссель, включенные последовательно по отношению к выходной цепи, сглаживающий конденсатор включенный между выходными выводами, коммутирующий диод, включенный между общей щиной и общей точкой балластного дроссел  с регулирующим транзистором, сравнивающий узел, входом соединенный с выходными выводами, а выходом через импульсный элемент - с управл ющим входом регулирующего транзистора, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  перерегулировани  выходного напр жени  и выброса тока через регулирующий транзистор во врем  переходного процесса при высоком быс16 тродействии, он снабжен дополнительным дросселем, трем  управл емыми ключами, двум  дополнительными коммутирующими диодами и датчиком тока, причем начало дополнительного дроссел  через первый управл емый ключ соединено с концом балластного дроссел , а через второй управл емый ключ - с катодом первого дополнительного коммутирующего диода, анод которого соединен с общей щиной, конец дополнительного дроссел  подключен к одному из выходных выводов и через третий управл емый ключ к концу балластного дроссел , вход датчика тока соединен с началом балластного дроссел , а его выход - с управл ющими входами управл емых ключей, второй дополнительный коммутирующий диод катодом подключен к одному из входных выводов, а анодом - к концу балластного дроссел . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Грейвер Е. С. Ключевые стабилизаторы напр жени  посто нного тока. М., Энерги , 197О, с. 8-12. 2.Китаев В. Е. и др. Электропитание устройств св зи. М,, 1975, с. 106-205.The invention relates to the field of electrical engineering and is intended to be used as a secondary source of power supply for automation units, computing equipment and communication facilities. Known DC voltage regulators are known in which stabilization is carried out using a regulating element operating in a switching mode. The technical solution closest to the invention is a DC voltage regulator containing a series-connected transistor and a ballast choke connected in series along relation to the output circuit, a smoothing capacitor connected between the output pins, a switching diode connected between the total length the common point of the ballast choke with the control transistor, and comparing the node soedineday input to the output terminals, and output through the switching element - a control input of the regulating transistor L2. A disadvantage of the known DC voltage regulators is that in a transient mode, at high speed, a large overshoot of the output voltage and a significant surge of current through the regulating transistor occur. This is due to the fact that when the stabilizer is turned on or when the load current changes abruptly, the control transistor is longer than in the stapionary mode, the time is open, a large amount of energy is accumulated in the ballast choke, which, after switching the control transistor, is spent on The charge of the capacitance and, accordingly, the increase in the output voltage is significantly Bbmie nominal. Reducing overshoot of the output voltage and current surge through the regulating transistor can be achieved by increasing the filter time constant, but the performance of the pulse stabilizer is significantly reduced. The aim of the invention is to reduce 1W per | The output of the output voltage and the current surge through the regulating tfanaistor during the transient process at a high speed of the stabilizer. This is achieved by the fact that the proposed stabilizer is supplied to the Schlich throttle, three control keys, two additional commutating diodes and a current sensor, just the beginning of the secondary throttle, the first control key connected to the ballast throttle, and through the second control key the key is with the cathode of the first additional switching commutator diode, which is connected to the common bus, connect the end of the additional throttle to the terminal from the output pins and through the third controlled key to the end of the ballast drive sat Steotsinen current sensor input with the start ballast choke its output - with the control inputs of actuated keys, a second additional switching diode cathode ny Con chen one satellite input terminals, and an anode - the end of the ballast choke. The drawing is a functional diagram of the described stabilizer. An impulse stabilizer contains a SEDYJONNNE. Successively regulating transistor 1 and a ballast choke 2, a smoothing capacitor 3, a switching diode 4, comparing node 5 connected by an output through a pulsed element in the control input of the regulating 6 of the Transistor, an additional choke, a junction socket 77 and a junction socket 77). .two additional commutation diodes 11 and 12 and current sensor 15. Sta biLyzator works as follows. In the initial state, the key is 8 aaviKnut, and the keys 9 and 1O are open, the diode 12: is locked, because the anode's potentiation is lower than the cathode potential. The inductance of the smoothing filter is equal to the sum of both inductances. Currents 1 1 d are equal to each other-. During the transition process, the output voltage is significantly lower than the nominal one, the control transistor 1 is forced, and for a long time it is left open. As a result of this, the current i2 increases and reaches a predetermined level at which a control signal is released at the output of the current sensor 13, the opening key 8 and the closing keys 9 and 10. The choke 7 along with the key 9 connects the diode 11 connected to it connected parallel to the output of the stabilizer, and the end of the drossel 2 - to the output of the stabilizer. Since the current in the inductance cannot change abruptly, at the first moment after switching the currents ig and 1a remain as they were before switching, and the current i is equal to the sum of the currents In and ia. This causes a significant acceleration of the charge on the capacitor 3 capacity and, accordingly, an increase in the output voltage. Subsequently, the in current decreases, and the energy stored in the additional choke 7 consumes -. C is on charge of the capacitor 3 and an increase in the output voltage. The current rise rate 1 increases slightly. Since the inductance value of the ballast throttle 2 is several times greater than the inductance value of the additional throttle 7, and the current I is 1 to the switching switching regulator transistor 1 does not have time to reach a significant value due to the acceleration of the transient process. After the switching-off of the control transistor 1, the current 1 2 decreases and reaches the value at which the control signal appears on the output of the current sensor 13, locks the key 8 and opens the keys Q and 10. The ballast and additional chokes are again connected in series. At the same time, current 1 is either zero or significantly less than current 1 2 Under the effect of self-induced EMF of ballast throttle 2, diode 12 and input voltage is turned off. It turns out that the current i2 is CHOKED and the current 1 3 increases. After alignment of the currents 2 T, the diode 12 is locked, the circuit returns to its original state. During the entire time in current equalization and 1 fOK 14. equal to the current i ,, and since the current i 3 after the CODITATION is very small, the charge on the capacitor 3 is stopped and there is no control over the output voltage. The capacitor 3 starts the discharge, thereby reducing the time of the closed state of the regulating transistor 1 and, “jooTBeTCTBeHno, the time of the transient process. The advantage of this stabilizer circuit is that it allows you to avoid overshooting the output voltage and resetting the current through the regulating transistor while simultaneously increasing the speed without reducing the efficiency in both the transient and steady-state conditions. The inventive impulse regulator includes a series-connected transistor regulating transducer and a ballast choke connected in series with the output circuit, a smoothing capacitor connected between the output pins, a switching diode connected between the common point of the ballast choke with the regulating transistor, the comparing node, the input connected to the output pins, and the output through the pulse element to the control input of the regulating transistor, exc Compared with the fact that, in order to reduce overshoot of the output voltage and current surge through the regulating transistor during a transient process at high speed, it is equipped with an additional choke, three control keys, two additional commutating diodes and a current sensor, and the beginning of the additional throttles through the first controlled key is connected to the end of the ballast throttle, and through the second controlled key to the cathode of the first additional switching diode, the anode of which is connected to the total length, the end of the additional throttle is connected to one of the output pins and through the third controlled key to the end of the ballast throttle, the current sensor input is connected to the beginning of the ballast throttle, and its output is connected to the control inputs of the controlled keys, the second additional switching diode is connected to the cathode to one of the input pins, and the anode - to the end of the ballast throttle. Sources of information taken into account in the examination 1. E. S. Graver. Key DC voltage stabilizers. M., Energie, 197O, p. 8-12. 2.Kitaev V.E. and others. Power supply of communication devices. M ,, 1975, p. 106-205.

SU772496493A 1977-06-10 1977-06-10 Pulse d-c voltage stabilizer SU691816A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772496493A SU691816A1 (en) 1977-06-10 1977-06-10 Pulse d-c voltage stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772496493A SU691816A1 (en) 1977-06-10 1977-06-10 Pulse d-c voltage stabilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU691816A1 true SU691816A1 (en) 1979-10-15

Family

ID=20713387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772496493A SU691816A1 (en) 1977-06-10 1977-06-10 Pulse d-c voltage stabilizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU691816A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628430A (en) * 1983-02-28 1986-12-09 Bbc Brown, Boveri & Company, Limited Switching power-supply unit with improved start-up behavior

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4628430A (en) * 1983-02-28 1986-12-09 Bbc Brown, Boveri & Company, Limited Switching power-supply unit with improved start-up behavior

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3133166B2 (en) Gate power supply circuit
SU691816A1 (en) Pulse d-c voltage stabilizer
SU903838A1 (en) Voltage stabilizer with smooth start-up
SU1277074A1 (en) Pulsed d.c.voltage stabilizer
SU826313A1 (en) Switch-type voltage stabilizer
SU802949A1 (en) Switch-type dc voltage stabilizer
SU675413A1 (en) Pulsed dc voltage stabilizer
JPS625539B2 (en)
SU1012415A2 (en) Device for pulse-width regulating of load voltage
US4575672A (en) Chopped power supply converter
SU1073759A1 (en) Pulse d.c.voltage regulator
SU1128232A1 (en) Dc voltage stabilizer
SU773825A1 (en) Regulating reactive power source
SU1408428A1 (en) Pulsed voltage stabilizer
SU817683A1 (en) Pulsed dc voltage stabilizer
SU1291946A1 (en) Pulsed d.c.voltage stabilizer
SU1649625A1 (en) Dc pulse regulator
RU2073303C1 (en) Controllable two-stroke dc-to-dc converter
SU1026126A1 (en) Direct current pulse stabilizer
SU1372574A1 (en) D.c. electric drive
SU892439A1 (en) Pulsed parametric dc voltage stabilizer
SU736072A1 (en) Pulsed dc voltage stabilizer
SU951609A1 (en) Transistor switch
SU1339520A1 (en) D.c.voltage pulse stabilizer
SU1270873A1 (en) Output stage of amplifier with inductive load