SU789984A1

SU789984A1 - Stabilized dc voltage source

Info

Publication number: SU789984A1
Application number: SU782661254A
Authority: SU
Inventors: Георгий Николаевич Шутов
Original assignee: За витель
Priority date: 1978-09-06
Filing date: 1978-09-06
Publication date: 1980-12-23

Description

подключенный параллельно дополнительному выпр мителю через преобразователь посто нного напр жени в переменное, вольтодобавочный выпр митель и цепь обратной св зи, состо щую из блока сравнени , управл емого блокинг-генератора, выход которого через блок синхронизации подключен к вольтодобавочному выпр мителю и преобразователю посто нного напр жени в переменное l2,connected in parallel to an additional rectifier through a DC / DC converter, a booster rectifier and a feedback circuit consisting of a comparison unit, controlled by a blocking oscillator, the output of which is connected to a booster rectifier and DC converter via a synchronization unit marriages to variable l2,

Однако стабилизаци выходного напр жени источника осуществл етс путем дискретного регулировани мощности, поступающей в нагрузку, что усложн ет схему стабилизатора,However, the output voltage of the source is stabilized by the discrete control of the power supplied to the load, which complicates the stabilizer circuit,

Цепь изобретени - расщирение функциональных возможностей, упрощение конструкции источника питани .The circuit of the invention is the extension of functionality, simplifying the design of the power supply.

Поставленна цель достигаетс тем, что стабилизированный источник посто нного напр жени , содержащий последовательно соединенные высоковольтный выпр митель с зажимами дл подключени к питающей сети, низкочастотный сглаживающий фильтр и промежуточный преобразователь посто нного напр жени в переменное , выполненный на тиристорных ключах и трансформаторе, к одной из вторичных обмоток которого подключен компенсационный стабилизатор напр жени , блок управлени указанным преобразователем, на вход которого подключен запускающий блок, состо щий из зар дного конденсатора , положительна обкладка которого соединена с дросселем, другой вывод которого соединен с выпр мителем, подключенным к другой вторичной обмотке промежуточного преобразовател , снабжен ограничительным конденсатором и диодом, катод которого подключен к точке соединени зар дного конденсатора и дроссел , а анод через ограничительный конденсатор соединен с входным зажимом высоковольтного выпр мител , отрицательна обкладка зар дного конденсатора подключена к минусовому входу промежуточного преобразовател , сигнальный вход которого, через блок управлени св зан с введенным блокинг-генератором , входом, подключенного к выходу компенсационного стабилизатораThe goal is achieved by the fact that a stabilized DC voltage source containing a series-connected high-voltage rectifier with terminals for connection to the mains supply, a low-frequency smoothing filter and an intermediate DC-to-AC converter made on the thyristor switches and a transformer to one of the the secondary windings of which a compensating voltage regulator is connected, the control unit of the said converter, to whose input the trigger a unit consisting of a charge capacitor, the positive plate of which is connected to a choke, the other output of which is connected to a rectifier connected to another secondary winding of the intermediate converter, is equipped with a limiting capacitor and a diode whose cathode is connected to the connection point of the charging capacitor and throttles, and the anode through a limiting capacitor is connected to the input terminal of a high-voltage rectifier, the negative plate of the charging capacitor is connected to the negative input of the intermediate th converter, the signal input of which, through the control unit is connected with the entered blocking generator, the input connected to the output of the compensation stabilizer

На , чертеже представлена схема стабилизированного источника посто нного напр жени .The drawing shows a diagram of a stabilized source of constant voltage.

Источник состоит из последовательно Бключенних высоковольтных выпр мител 1, низкочастотного фильтра 2, промежуточного преобразовател 3 посто нного напр жени в переменное, к одной из вторичных обмоток которого подключен компенсационный стабилизатор 4 напр жени , запускающего блока 5, один вход которого через выпр мительные диоды 6 и 7 подключен к другой вторичной обмотке преобразовател 3 напр жени , а второй вход запускающего блока 5 через ограничительный конденсатор 8 и выпр мительный диод 9 подключен к зажиму питакжцей сети переменного тока.The source consists of a series of switched-on high-voltage rectifiers 1, a low-pass filter 2, an intermediate DC-to-AC converter 3, to one of the secondary windings of which a compensating voltage regulator 4 is connected, the starting unit 5, one input of which through rectifying diodes 6 and 7 is connected to another secondary winding of the voltage converter 3, and the second input of the starting unit 5 through the limiting capacitor 8 and the rectifying diode 9 is connected to the terminal of the AC mains enen current.

Катоды выпр мительных диодов б и 7 через дроссель фильтра 10 соединены с положительной обкладкой зар дного кон- денсатора 11, отрицательна обкладка которого подключена к общей точке соединени средней точки вторичной обмотки трансформатора преобразовател 3 напр жени и отрицательному выводу фильтра 2, Выход блока 5 соединен со входами питани блока 12 управлени . К выходу стабилизатора 4 подключен вход управл емого блокинг-генератора 13, выход которого через блок 12 управлени подключен к сигнальному входу промежугочного преобразовател 3 напр жени .The cathodes of the rectifying diodes b and 7 through the filter choke 10 are connected to the positive plate of the charging capacitor 11, the negative plate of which is connected to the common connection point of the midpoint of the secondary winding of the voltage converter 3 and the negative terminal of the filter 2, the output of block 5 is connected to power inputs of the control unit 12. The output of the stabilizer 4 is connected to the input of a controlled blocking oscillator 13, the output of which is connected via a control unit 12 to the signal input of the intermediate voltage converter 3.

Компенсационный стабилизатор 4 состоит из силового выпр мител 14, схемы 15 управлени проходным- транзистором 16,The compensating stabilizer 4 consists of a power rectifier 14, a circuit 15 controlling the pass-through transistor 16,

Стабилизированный источник питани раработает следуюлшм образом.The stabilized power supply works in the following way.

При включении питающей сети напр жени переменного тока поступает непосредственно на высоковольтный выпр митель 1 и через ограничительный конденсатор 8 - на выпр мительный диод 9,When the mains is turned on, the AC voltage goes directly to the high-voltage rectifier 1 and through the limiting capacitor 8 to the rectifying diode 9,

Низкочастотный фильтр 2, подключенный к выходу выпр мител , сглаживает переменную составл ющую до определенной величины.A low-pass filter 2 connected to the output of the rectifier smoothes the variable component to a certain value.

Напр жение питаадцей сети, поступающее на анод выпр мительного диода 9, выпр мл етс и сглаживаетс зар дным конденсатором 11, Сглаженное напр жение с конденсатора 11 поступает на входы питани блока 12 управлени .The supply voltage of the mains supplying to the anode of the rectifying diode 9 is rectified and smoothed by the charging capacitor 11. The smoothed voltage from the capacitor 11 is fed to the power inputs of the control unit 12.

Сглаженное напр жение, поступающее с фильтра 2 на силовой вход преобразовател 3 напр жени , преобразуетс в напр жение переменного тока повышенной частоты. Частота переключени ключей преобразовател 3 напр жени пр мо пропорциональна частоте управл ющих импульсов , поступающих с блока 12 управлени . До поступлени импульсов с выхода управл емого бпокинг-генератора 13 блок 12 управлени формирует управл ющие импульсы с посто нной частотой (режим автогенератора ). Напр жение переменного тока повышенной частоты одной из вторичных обмоток (сиповой)т.рансформатора пре ,образовател 3 поступает на вход компенсационного стаби;п1затора 4 напр жени . Падение напр жени , имеющеес на переходе коллектор-эмиттер транзистора 16, поступает на вход управл емого блокинггенератора 13, частота импульсов которого пр мо пропорциональна величине входного напр жени (падению напр жени на переходе коллектор-эмиттер), т.е. при изменении (уменьшении) входного напр жени частота импульсов, поступак цих на вход блока 12 управлени , уменьшаетс , а при увеличении входного напр жени - увеличиваетс . С момента поступлени кмпульсов с выхода генератора 13 блок 12 управлени формирует импульсы управлени с частотой, пропорциональной частоте генератора 13,The smoothed voltage from the filter 2 to the power input of the voltage converter 3 is converted to an alternating current voltage of increased frequency. The switching frequency of the keys of the voltage converter 3 is directly proportional to the frequency of the control pulses received from the control unit 12. Prior to the arrival of pulses from the output of the controlled bpocking generator 13, the control unit 12 generates control pulses with a constant frequency (auto-generator mode). The alternating current voltage of the increased frequency of one of the secondary windings (sypova) of the transformer pre, the former 3 is fed to the input of the compensation stabilizer; the voltage of the terminal 4. The voltage drop across the collector-emitter junction of the transistor 16 is fed to the input of the controlled blocking generator 13, whose pulse frequency is directly proportional to the input voltage (voltage drop across the junction collector-emitter), i.e. when the input voltage changes (decreases), the frequency of the pulses, acting on the input of the control unit 12, decreases, while increasing the input voltage increases. From the moment of the arrival of the pulses from the generator 13, the control unit 12 generates control pulses with a frequency proportional to the frequency of the generator 13,

Таким образом, переключение ключей в преобразователе 3 в установившемс режиме происходит с частотой, .пропорциональной частоте следовани импульсов, поступающих с выхода генератора 13 (регулируемый преобразователь напр жени ).Thus, the switching of the keys in the converter 3 in the steady state occurs with a frequency proportional to the pulse frequency coming from the output of the generator 13 (adjustable voltage converter).

Так как напр жение, поступающее через выпр мительные диоды 6 и 7 с преобразовател 3 и установившемс режиме больше (по величине) напр жени , поступающего через ограничительный конденсатор 8, диод 9 запираетс и величина тока , протекающего через конденсатор 8, определ етс током закрытого диода 9.Since the voltage supplied through the rectifying diodes 6 and 7 from the converter 3 and the steady-state mode is greater (in magnitude) than the voltage flowing through the limiting capacitor 8, the diode 9 is blocked and the amount of current flowing through the capacitor 8 is determined by the current of the closed diode 9.

Частота переключени ключей преобразовател 3 во много раз превышает частоту напр жени питакщей сети переменного тока, ее оптимальное значение определ етс максимальным значением КПД всего стабилизированного источника посто нного напр жени ..The switching frequency of the keys of the converter 3 is many times higher than the frequency of the supply voltage of the alternating current network, its optimal value is determined by the maximum value of the efficiency of the total stabilized source of constant voltage.

В таком исполнении схема и конструкци стабилизироваиного источника П15таш1 предельно упрощаютс , КПД всего источника по сравнению с источником с дискретным регулированием мощности несколько уменьшаетс , но потери в транзисторе 16 предлагаемого источника минимальны и остаютс на одном уровне как при колебани х питающей сети, так и при регулировании выходного напр жешл , при этом обеспечиваетс плавное изменение выходного напр жени источника питани в требуемом диапазоне.In this design, the design and construction of the stabilizing source P15tash1 is extremely simplified, the efficiency of the entire source is somewhat reduced compared to the source with discrete power control, but the losses in the transistor 16 of the proposed source are minimal and remain at the same level both during power supply fluctuations and regulation the output voltage, while ensuring a smooth change in the output voltage of the power source in the desired range.

При подключении стабилизированного . источника посто нного напр жени в трехфазную сеть переменного тока (как с нулевым выводом, так и без него) однофазный двухлолупериодный выпр митель сети замен етс на трехфазный мостовой 1зы-When connecting stabilized. source of constant voltage to a three-phase AC network (both with zero output and without it) the single-phase two-phase aperture rectifier is replaced by a three-phase bridge 1-phase

пр митель; при этом обеспечиваетс максимальна эффективность миниатюризации вторичных источников питани .anchor; this ensures maximum efficiency of the miniaturization of secondary power sources.

Использование дискретного (импульсного ) способа управлени регулируемым преобразователем напр жетс позвол ет просто согласовать цепи управл галих электродов тиристорных ключей с линейными интегральными схемами, выпускаемыми в насто щее врем промышленноетью , что позвол ет значительно повысить надежность схем управлени силовыми тиристорными ключами и сократить массу и объем этих схем.The use of a discrete (pulse) control method of an adjustable voltage transducer allows you to simply align the control circuits of the thyristor switch electrodes with linear integrated circuits currently manufactured by the industry, which significantly increases the reliability of the control circuits of the power thyristor switches and reduces the weight and volume of these schemes.

Claims

1. USSR author's certificate number 547759, cl. Q 05 F 1/64, 1977.

2. Certificate of CCCF on application No. 24931О2 / 24-О7,

cl. Q 05 E 1/64, 1977.