SU758100A1 - Pulsed dc voltage stabilizer - Google Patents

Pulsed dc voltage stabilizer Download PDF

Info

Publication number
SU758100A1
SU758100A1 SU782611655A SU2611655A SU758100A1 SU 758100 A1 SU758100 A1 SU 758100A1 SU 782611655 A SU782611655 A SU 782611655A SU 2611655 A SU2611655 A SU 2611655A SU 758100 A1 SU758100 A1 SU 758100A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
terminal
control
input
voltage
Prior art date
Application number
SU782611655A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Mikhail V Kolokolov
Lev M Zaretskij
Original Assignee
Mikhail V Kolokolov
Lev M Zaretskij
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 Mikhail V Kolokolov, Lev M Zaretskij filed Critical Mikhail V Kolokolov
Priority to SU782611655A priority Critical patent/SU758100A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU758100A1 publication Critical patent/SU758100A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания, и предназначено для использования в вычислительной технике и аппаратуре связи. 5The invention relates to electrical engineering, in particular to secondary power sources, and is intended for use in computing and communications equipment. five

Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные ключевой транзистор и сглаживающий 1С0- фильтр,.а также блок управления, подключен- 10 ный цепью обратной связи к выходным клеммам, и блок запуска. Выход блока управления гальванически связан с ключевым транзистором, а питание блока управления в установившемся режиме 15 осуществляется с выхода устройства ^1] .There is a known DC voltage regulator, which contains a key-transistor connected in series and a smoothing 1C0 filter, as well as a control unit connected by a 10 feedback circuit to the output terminals, and a trigger unit. The output of the control unit is galvanically connected to the key transistor, and the control unit is powered in steady state 15 from the output of the device ^ 1].

Недостатками данного стабилизато- . ра являются значительное выделение избыточной мощности в элементах блока управления в случае высокого входного 20 •напряжения,обусловленное его гальванической связью с ключевым транзистором, и невозможность работы стабилизатора, когда величина выходного напряжения ниже требуемого для питания блока управления.The disadvantages of this stabilized. Pa are a significant allocation of excess power in the elements of the control unit in case of high input voltage, due to its galvanic connection with the key transistor, and the inability of the stabilizer to operate when the output voltage is lower than that required for powering the control unit.

тор, подключенный одним выводом к входной клемме, а другим через последовательно соединенные первичную обмотку токового трансформатора и 1_ С ϋфильтр - к выходной клемме, причем конденсатор фильтра подключен между выходной клеммой и общей шиной, блок управления и защиты, подключенный соответствующими входами к выходной клемме, общей шине и вторичной обмотке токового трансформатора, а выходом через импульсный трансформатор - к управляющему выводу ключевого транзистора £2] .a torus connected by one output to the input terminal, and another through serially connected primary winding of the current transformer and 1_ C filter - to the output terminal, with a filter capacitor connected between the output terminal and the common bus, control and protection unit connected by the corresponding inputs to the output terminal, common bus and the secondary winding of the current transformer, and the output through a pulse transformer - to the control terminal of the key transistor £ 2].

Ввиду того, что питание блока управления и защиты осуществляется со входа стабилизатора, данному устройству присущ существенный недостаток - в случае высокого значения напряжения на входе происходит бесполезное рассеяние мощности на элементах блока управления и защиты. Это приводит к снижению КПД и надежности, а в ряде случаев исключает целесообразность использования стабилизатора.Due to the fact that the control and protection unit is powered from the stabilizer input, this device has a significant drawback - in case of a high input voltage, useless power dissipation occurs on the elements of the control and protection unit. This leads to lower efficiency and reliability, and in some cases eliminates the feasibility of using a stabilizer.

Кроме того, подача питания на блокIn addition, the power supply to the unit

управления и защиты со входа не позволяет строить данный стабилизатор напряжения с фильтром, включенным по поНаиболее близкий к предлагаемому импульсный стабилизатор постоянного напряжения содержит ключевой транзис3control and protection from the input does not allow building this voltage regulator with the filter switched on Closest to the proposed DC voltage regulator contains a key transistor3

758100758100

4four

лярно-инвертирующей схеме, что ограничивает его функциональные возможности.· Цель.изобретения - расширение функциональных возможностей импульсного стабилизатора напряжения путем достижения независимости его работы от величины входного и от полярности выходного напряжения при одновременном повышении надежности и КПД.polar-inverting scheme, which limits its functionality. · The purpose of the invention is to expand the functionality of a pulsed voltage regulator by achieving the independence of its work on the input voltage and on the polarity of the output voltage while increasing reliability and efficiency.

Указанная цель достигается тем, что -в стабилизатор введены блок запуска, дополнительная обмотка на дросселе фильтра, стабилитрон и однополупериод ный выпрямитель, входом подключенный к дополнительной обмотке дросселя фильтра, причем стабилитрон подключен между выходной клеммой и общей шиной, а блок запуска включен между входной клеммой и соответствующей ей по полярности клеммой питания блока управления и защиты, соединенной также с соответствующим выходом однополупериодного выпрямителя, второй выход которого подключен к другой клемме питания блока управления и защиты и к выходной клемме.This goal is achieved by introducing a start-up unit, an additional winding on the filter choke, a zener diode and a half-wave rectifier input connected to the additional winding of the filter choke, the zener diode connected between the output terminal and the common bus, and the start block connected between the input terminal and the corresponding polarity of the power terminal of the control and protection unit, also connected to the corresponding output of the half-wave rectifier, the second output of which is connected to another terminal power supply of the control and protection unit and to the output terminal.

На фиг. 1 представлена схема импульсного стабилизатора напряжения с ЦСϋ сглаживающим фильтром, включенным по полярно-инвертирующей схеме; на фиг. 2 - то же,по неинвертирующей пря мой схеме.FIG. 1 shows a diagram of a pulse voltage regulator with a CSϋ smoothing filter turned on in a polar-inverting circuit; in fig. 2 - the same, according to the noninverting direct scheme.

10ten

30thirty

Устройство содержит ключевой транзистор 1, последовательно с ним включенный сглаживающий ЬСО-фильтр 2, состоящий иэ дросселя 3, конденсатора 4 и диода 5. В коллекторную цепь ключево-д го транзистора 1 включен трансформаторThe device contains a key transistor 1, a smoothing LCO filter 2 connected in series with it, consisting of choke 3, capacitor 4 and diode 5. A transformer is connected to the collector circuit of key transistor 1

тока 6. Дроссель ' 3 имеет дополнительную обмотку 7, к которой подключен однополупериодный выпрямитель 8, состоящий из выпрямительного диода 9 и кон дейсатора 10. Блок 11 управления и за щиты связан своими выходами 12 и 13 через импульсный трансформатор 14.с , управляющим переходом ключевого.транзистора 1. Входы 15 и '16 блока 11 управления и защиты связаны со вторичнойИ обмоткой трансформатора тока 6. Входы 17 и 18 блока 11 управления являются клеммами его питания, причем вход 17, являющийся положительной клеммой питания, соединен с положительным выводом 19 однополупериодного выпрямителя 8, а вход 18, являющийся отрицательной клеммой питания, - с отрицательным выводом 20 однополупериодного выпрямителя 8. Стабилизатор имеет две входных$$ клеммы - отрицательной полярности 21 и положительной полярности 22, и две выходных клеммы 23 и 24, причем входная клемма 22 и выходная клемма 24 соединены между собой. Выходная клемма 23 имеет положительную полярность, а ,40 выходная клемма 24 - отрицательную. Положительная клемма питания 17 блока 11 управления и защиты соединена с одноименной с ней по полярности выходной клеммой 23. Отрицательный входcurrent 6. The choke '3 has an additional winding 7, to which the half-wave rectifier 8 is connected, consisting of a rectifier diode 9 and a conductor 10. The control unit 11 and the shields are connected by their outputs 12 and 13 through a pulse transformer 14.c, which controls the switching junction transistor 1. Inputs 15 and '16 of the control and protection unit 11 are connected to the secondary and winding of the current transformer 6. Inputs 17 and 18 of the control unit 11 are its power terminals, and the input 17, which is the positive power terminal, is connected to the positive terminal 19 half-wave rectifier 8, and input 18, which is the negative power terminal, has a negative half-wave rectifier output 20 8. The stabilizer has two input $$ terminals - negative polarity 21 and positive polarity 22, and two output terminals 23 and 24, with input terminal 22 and output terminal 24 are interconnected. The output terminal 23 is positive polarity, and, 40 the output terminal 24 is negative. The positive power supply terminal 17 of the control and protection unit 11 is connected to the output terminal 23 which is the same with its polarity. Negative input

,_40, _40

1515

2020

2525

5050

|обратной связи 25 блока 11 управления и защиты соединен с отрицательной выходной клеммой 24, а положительный вход обратной связи 26 -с положительной выходной клеммой 23. На выход стабилизатора напряжения включен стабилитрон 27, причем его катод подключен к положительной выходной клемме 23, а анод - к отрицательной выходной клемме 24. Между входной отрицательной клеммой 21 и отрицательной клеммой питания 18 блока 11 управления и защиты включен блок 28 запуска.Feedback 25 of the control and protection unit 11 is connected to the negative output terminal 24, and the positive feedback input 26 is connected to the positive output terminal 23. The output of the voltage regulator includes a zener diode 27, with its cathode connected to the positive output terminal 23 and the anode to the negative output terminal 24. Between the input negative terminal 21 and the negative power terminal 18 of the control and protection unit 11, the start unit 28 is turned on.

В неинвертирующей прямой схеме (фиг.2) выходная клемма 2 3 имеет отрицательную полярность, а выходная клемма 24 - положительную, и, соответственно этому, положительная клемма питания 17 блока 11 управления И защиты соединена с выходной положительной клеммой 24; отрицательный' вход обратной связи 25 блока 11 управления и защиты соединен с выходной клеммой 23, а положительный вход обратной связи 26 - с выходной клеммой 24; катод стабилитрона 27 подключен к положительной выходной клемме 24, а анод - к отрицательной выходной клемме 2 3.In a non-inverting direct circuit (FIG. 2), the output terminal 2 3 has a negative polarity, and the output terminal 24 is positive, and, accordingly, the positive power terminal 17 of the protection And control unit 11 is connected to the output positive terminal 24; The negative feedback input 25 of the control and protection unit 11 is connected to the output terminal 23, and the positive feedback input 26 is connected to the output terminal 24; the cathode of the Zener diode 27 is connected to the positive output terminal 24, and the anode to the negative output terminal 2 3.

Импульсный стабилизатор напряжения, представленный на фиг.1, работает следующим образом..Pulse voltage regulator presented in figure 1, works as follows ..

При подаче напряжения постоянного тока на входные клеммы 21 и 22 блок запуска 28 осуществляет подачу напряжения питания на блок 11 управления и защиты по следующей цепи: плюс источника, входная клемма 22, стабилитрон 27, положительная 17 и отрицательная 18 клеммы питания блока 11 управления и защиты, блок запуска 28, входная клемма 21, минус источника (стабилитрон 27 работает как обычный диод). При этом блок 11 управления и защиты начинает вырабатывать импульсы управления, которые с выходов 12,13 через импульсный трансформатор 14 поступают на управляющий переход ключевого транзистора 1. Ключевой транзистор 1 начинает периодически подключать к источнику входного напряжения сглаживающий ЮО-фильтр 2, в результате чего на выходных клеммах 23,24 появляется выходное напряжение, которое подается на входы обратной связи 25 и 26 блока 11 управления и защиты. Стабилитрон входит в режим нормальной работы. При этом на дополнительной обмотке 7 дросселя 3 появляются двуполярные прямоугольные импульсы. Выпрямительный диод 9 открыва ется на интервалах закрытого состояния ключевого транзистора 1, и конденсатор 10 заряжается до амплитудного значения поступающих на него импульсов, пропорционального амплитуде стабилизированного выходного напряжения. Таким образом, на выходах 19 иWhen DC voltage is applied to input terminals 21 and 22, startup unit 28 supplies power to control and protection unit 11 through the following circuit: plus source, input terminal 22, Zener diode 27, positive 17 and negative 18 power terminals of control and protection unit 11 , start block 28, input terminal 21, source minus (zener diode 27 works like a normal diode). At the same time, the control and protection unit 11 begins to generate control pulses, which from outputs 12.13 through a pulse transformer 14 are fed to the control transition of a key transistor 1. Key transistor 1 starts periodically connecting a smoothing UO filter 2 to the input voltage source, resulting in the output terminals 23,24 appears the output voltage, which is fed to the feedback inputs 25 and 26 of the block 11 control and protection. The zener diode enters normal operation. At the same time on the additional winding 7 of the choke 3, bipolar rectangular pulses appear. The rectifying diode 9 is opened at the closed-state intervals of the key transistor 1, and the capacitor 10 is charged to the amplitude of the pulses fed to it, which is proportional to the amplitude of the stabilized output voltage. So, at outputs 19 and

5five

758100758100

66

20 однополупериодного выпрямителя 8 появляется стабильное напряжение, которое поступает на клеммы питания 17,20 half-wave rectifier 8 appears stable voltage, which is supplied to the power terminals 17,

18 блока 11 управления и защиты. После подачи напряжения.питания на блок 11 управления и защиты блок запуска 5 28 отключается и тем самым рвет цепь, соединяющую клемму питания 18 блока 11 управления и защиты и входную клемму 21. Стабилитрон 27 оказывается закрытым, так как к нему приложено вы- Ю ходное напряжение в обратном направлении, но недостаточное по величине для возникновения прибоя стабилитрона.18 unit 11 of control and protection. After supplying voltage to the control and protection unit 11, the start-up unit 5 28 is disconnected and thereby breaks the circuit connecting the power supply terminal 18 of the control and protection unit 11 and the input terminal 21. The Zener diode 27 is closed, as it has an output the voltage in the opposite direction, but insufficient in magnitude for the emergence of the Zener Surge.

В случае аварийного повышения выходного напряжения стабилизатора, пре-5 вышающего величину напряжения пробоя стабилитрона 27, последний пробивается. При этом резко увеличивается амплитуда импульсов тока, протекающая через ключевой транзистор 1. Информация об увеличении этого тока через трансформатор 6 тока поступает на входы 15, 16 блока 11 управления и защиты, который отключает стабилизатор напряжения. 25In the case of an emergency increase in the output voltage of the stabilizer, the pre-5 output value of the breakdown voltage of the Zener diode 27, the latter breaks through. This dramatically increases the amplitude of the current pulses flowing through the key transistor 1. Information about the increase of this current through the current transformer 6 is fed to the inputs 15, 16 of the control and protection unit 11, which disconnects the voltage regulator. 25

В случае аварийного изменения полярности выходного напряжения, например в случае пробоя или замыкания диода 5, к стабилитрону 27 прикладывается напряжение в прямом направлении, при этом стабилитрон работает 30 как обычный диод. Это, с одной стороны, приводит к срабатыванию защиты ( как было описано -выше), а с другой стороны, ограничивает величину напряжения противоположной полярности на 35 выходных клеммах 23, 24 до безопасной для потребителя.In the case of an emergency change in the polarity of the output voltage, for example, in the event of a breakdown or short-circuit of diode 5, a voltage is applied to the zener diode 27 in the forward direction, while the zener diode operates 30 as a normal diode. This, on the one hand, leads to the operation of the protection (as described above), and on the other hand, limits the voltage of opposite polarity on the 35 output terminals 23, 24 to be safe for the consumer.

Работа импульсного стабилизатора напряжения с 1.С0 сглаживающим фильтром, включенным по прямой схеме, пред-^0 ставленного на фиг.2, аналогична работе схемы на фиг.1, за исключением того, что при подаче напряжения постоянного тока на входные клеммы 21,22 блок запуска 28 осуществляет подачу 45 напряжения на блок 11 управления и защиты по цепи: плюс источника, вход- . ная клемма 22, положительная 17 и отрицательная 18 клеммы питания блока 11 управления и защиты, блок запуска 28, 50 входная клемма 21, минус источника.The operation of a pulsed voltage regulator with a 1.C0 smoothing filter included in a direct circuit, shown in Fig. 2, is similar to the circuit in Fig. 1, except that when DC voltage is applied to the input terminals 21,22 The starting unit 28 supplies 45 voltage to the control and protection unit 11 along the circuit: plus source, input -. terminal 22, positive 17 and negative 18 power terminals of the control and protection unit 11, startup unit 28, 50 input terminal 21, minus the source.

Использование новых элементов блока запуска, дополнительной обмотки силового дросселя с однополупериодным выпрямителем и стабилитрона - выгодно 55 отличает предлагаемый импульсный стабилизатор напряжения от известных, так как достигается независимость работы стабилизатора от величины входного напряжения, т.е. отсутствует бесполез-60 ное рассеяние мощности на элементах устройства управления и защиты в случае высокого значения входного напряжения, что позволяет повысить КПД и надежность стабилизатора напряжения; достигается возможность строить стаби лизатор напряжения с использованием одних и тех же узлов и элементов как по схеме с ЬСϋ-фильтром, включенным по прямой схеме, так и с ЮС-фильтром включенным по полярно-инвертирующей схеме, что расширяет область применения данных устройств и устраняет необходимость разработки новых стабилизаторов напряжения с полярно-инвертирующим по отношению ко входу выходом? кроме того, обеспечивается ограничение величины выходного напряжения в стабилизаторах в аварийных ситуациях, что позволяет повысить их надежность.The use of a new start-up unit, an additional winding of a power choke with a half-wave rectifier and a zener diode — distinguishes 55 the proposed pulsed voltage regulator from the known ones, since the stabilizer is independent of the input voltage, i.e. There is no useless power dissipation on the elements of the control and protection device in case of a high input voltage value, which allows to increase the efficiency and reliability of the voltage regulator; it is possible to build a voltage stabilizer using the same nodes and elements both according to the scheme with the HCL filter connected in a direct scheme, and with the USC filter connected in a polar-inverting scheme, which expands the field of application of these devices and eliminates the need development of new voltage regulators with a polar-inverting output? in addition, the output voltage in the stabilizers is limited in emergency situations, which improves their reliability.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий ключевой транзистор, подключенный одним выводом к входной клемме, а другим через последовательно соединенные первичную обмотку токового трансформатора и ЬС 0-фильтр - к выходной клемме, причем конденсатор фильтра подключен между выходной клеммой и общей шиной, блок управления и защиты, подключенный соответствующими входами к выходной клемме, общей шине и вторичной обмотке токового трансформатора, а выходом через импульсный трансформатор - к управляющему выводу ключевого транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем достижения независимости работы импульсного стабилизатора от величины входного и от полярности выходного напряжения при одновременном повышении надежности и КПД, в него введены блок запуска, дополнительная обмотка на дросселе фильтра, стабилитрон и однополупериодный выпрямитель, входом подключенный к дополнительной обмотке дросселя фильтра, причем стабилитрон подключен между выходной клеммой и общей шиной, а блок запуска включен между входной клеммой и соответствующей ей по полярности .клеммой питания блока управления и защиты, соединенной также с соответствующим выходом однополупериодного выпрямителя , второй выход которого подключен к другой клемме питания блока управления и защиты и к выходной клемме.A dc voltage regulator containing a key transistor connected by one output to an input terminal and the other through a primary winding of a current transformer connected in series and a bc 0 filter to an output terminal, with a filter capacitor connected between the output terminal and the common bus, control and protection unit connected by the corresponding inputs to the output terminal, the common bus and the secondary winding of the current transformer, and the output through the pulse transformer - to the control terminal of the key transit A story, characterized in that, in order to extend the functionality by achieving independence of the operation of the switching regulator from the input voltage and the output voltage polarity while increasing reliability and efficiency, a start-up unit, additional winding on the filter choke, a Zener diode and a full-wave rectifier are introduced into it, the input is connected to the additional winding of the filter choke, with the zener diode connected between the output terminal and the common bus and the start-up unit connected between the input terminal It is connected to the corresponding output of the half-wave rectifier, the second output of which is connected to another power terminal of the control and protection unit and to the output terminal.
SU782611655A 1978-05-04 1978-05-04 Pulsed dc voltage stabilizer SU758100A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782611655A SU758100A1 (en) 1978-05-04 1978-05-04 Pulsed dc voltage stabilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782611655A SU758100A1 (en) 1978-05-04 1978-05-04 Pulsed dc voltage stabilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU758100A1 true SU758100A1 (en) 1980-08-23

Family

ID=20762889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782611655A SU758100A1 (en) 1978-05-04 1978-05-04 Pulsed dc voltage stabilizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU758100A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7071667B2 (en) DC—DC converter
ATE147903T1 (en) EMERGENCY GENERATOR
US4405892A (en) Regulator for a generator energized battery
AU602070B2 (en) A converter circuit with a single-ended blocking converter
US4777424A (en) Battery charger
SU758100A1 (en) Pulsed dc voltage stabilizer
US3987354A (en) Regulating circuit
JPH0241777A (en) Power unit for arc machining
SU1302393A1 (en) Unit for supplying electric power to electronic control equipment of rectifier current converters with forced commutation
US3496448A (en) Static converter with means responsive to a decrease in output voltage
JPH06141536A (en) Low-loss power supply device including dc/dc converter
US3919624A (en) Self commutating static converter
SU907698A1 (en) Device for continuous power supply
SU624219A1 (en) Dc or ac voltage supply source
SU1596423A1 (en) Arrangement for failure-free power supply
SU1065846A1 (en) Redundant stabilizer d.c. voltage source
SU664257A1 (en) Dc power supply change-over switch
SU411572A1 (en)
SU758096A1 (en) High-voltage stabilizer with temperature compensation
SU1097990A1 (en) D.c. voltage power source with protection
SU1403291A1 (en) Protected d.c. voltage supply source
SU788096A1 (en) Device for dc supply of load
SU1108585A1 (en) A.c. voltage-to-d.c. voltage converter
SU789981A1 (en) Stabilized dc voltage source
SU1365300A1 (en) A.c. to d.c. voltage converter