SU849181A1

SU849181A1 - Dc voltage source

Info

Publication number: SU849181A1
Application number: SU792800048A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Николаевич Криницын; Роберт Кимович Лившиц; Анатолий Сергеевич Тихомиров; Владимир Васильевич Чурилин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5769
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1979-07-17
Publication date: 1981-07-23

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питани . Изве.стны стабилизированные источники вторичного электропитани , выполненные на основе регулируемых преобразователей посто нного напр же ни , в которых стабилизаци осуп ествЛ етс с помощью импульсного стабилизатора посто нного напр жени , установленного на входе преобразовател , и управление которым осутцествл етс с помощью напр жени обратной св зи, снимаемой с выхода преобразовател DjНедостатком таких схем вл етс изменение в широких пределах дополни тельных напр жений, служащих дл нас щени согласующих транзисторов при изменении входного напр жени , тока нагрузки, температуры окружающей сре ды, а также необходимость использовани специальных дросселей с отводом , который, как правило, будет неоптимальным дл работы конкретной схемы (так как дроссель приходитс рассчитьшать на получение опред ленной величины напр жени с отвода об-мотки ) . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс стабилизатор посто нного напр жени , содержащий входной фильтр, включенный между входной и общей шинами, регулирующий элемент, состо щий из регулирующего и согласующего транзисторов , фильтр-демодул тор, включенный последовательно в выходную щину, преобразователь напр жени , включенный между выходом фильтра-демодул тора и общей шиной с выходным трансформатором, содержащим выходную и дополнительную обмотки, причем параллельно вьшодам выходной обмотки включен вьтр митель с фильтром, выход которого соединен с вьшодом дл подключени нагрузки и входом широтноимпульсного модул тора, выход которого подключен к точке соединени базы согласующего транзистора и резистора , подсоединенного к общей шине 22. Недостатком известного стабилиза тора вл етс значительный диапазон изменени выходного напр жени допо нительного источника при работе от источника первичной сети, напр жени которого мен етс в широких предела что приводит к снижению КПД. При ис пользовании отвода специальной обмотки преобразовател посто нного н р жени в случае питани его от импульсного стабилизатора, как предрегул тора в стабилизированном преобразователе посто нного напр жени не обеспечиваетс устойчива работа и запуск импульсного стабилизатора напр жени . Цель изобретени - повышение надежности КПД, обеспечение устойчи вой работы и запуска устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство параллельно выводам дополнительной обмотки трансформатора включен выпр митель с фильтром, один вывод которого через резистор соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а другой - с точкой соединени коллектора согласующего транзистора с выходом дополнительно введенного устройства запуска, вход которого подсоединен к дополнительному источнику или к точке устройства, положительный потенциал которой вьше, чем потенциал коллектора согласующего транзистора. На чертеже приведена электрическа схема предлагаемого устройства. Стабилизатор посто нного напр же ни содержит входной фильтр 1, вклю ченный между входной и общей шиной, регулирук ций элемент, состо щий из регулирующего транзистора 2 и согласующего транзистора 3, фильтра-демодул тора 4, включенных последовательно во входную шину, статический преобразователь 5 посто нного напр жени , вкхноченный мезвду выходной шиной фильтра-демодул тора и общей шиной, трансформатор 6(, включенный на выходе преобразовател , содержащий выходные обмотки, одна из которых , например 7/ вл етс выходной обмоткой, параллельно выводам котор включен выпр митель с фильтром 8, с выхода которого напр жение поступает в нагрузку и на схему управлени широтно-импульсным модул тором 9, включенную выходом в точку соединени базы согласующего транзистора 3 и резистора 10, подсоединенного другим вьшодом к общей шине, параллельно выводам дополнительно введенной обмотки 11 трансформатора 6 включен дополнительный выпр митель с фильтром 12, один вывод которого через резистор 13 соединен с эмиттером регулирующего транзистора 2, а другой вывод подсоединен в точку соединени коллектора согласующего транзистора 3 с дополнительно введенным устройст-. вом 14 запуска, другой вывод которого подсоединен к дополнительному источнику или в точку схемы, положительный потенциал которой выше, чем потенциал коллектора согласующего транзистора . Устройство работает следующим образом . Вьшр мленное напр жение с выходной обмотки 7 трансформатора 6 после выпр мител , с фильтром В воздействует на схему управлени с широтно-импульсным модул тором 9, в которой указанное напр жение сравниваетс с опорным (эталонным), и их разность воздействует на широтно-импульсный модул тор, в схеме управлени с которьм осуществл етс также гальваническа разв зка входной и выходной цепей. На выходе широтноимпульсного модул тора образуютс пр моугольные импульсы, длительность которых пропорциональна величине выходного напр жени . Модулированные по длительности импульсы поступают в базу согласующего транзистора 3 и закрьшают его, в результате чего закрьшаетс и регулирующий транзистор 2i Фильтр-демодул тор 4 осуществл ет преобразование последовательности импульсов в посто нное напр жение заданной величины. Резистор 10 вл етс резистором смещени . С помощью входного фильтра 1 обеспечиваетс устойчива работа стабилизатора посто нного напр жени за счет уменьшени уровн помех. Выходное напр же нив преобразовател поддерживаетс посто нным при изменении входного напр жени , тока нагрузки и температуры в широких пределах.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources. Stabilized sources of secondary power supply are based on adjustable DC converters, in which stabilization is carried out using a DC voltage regulator, installed at the input of the converter, and which is controlled by feedback voltage The voltage taken from the output of the converter Dj. The disadvantage of such circuits is the variation in a wide range of additional voltages that serve for matching transistors and changing the input voltage, load current, ambient temperature, as well as the need to use special chokes with a tap, which, as a rule, will not be optimal for the operation of a particular circuit (since the choke must be calculated to obtain a certain amount of voltage from the tap -wind) The closest in technical essence to the present invention is a DC voltage regulator containing an input filter connected between the input and common buses, a regulating element consisting of regulating and matching transistors, a filter demodulator connected in series to the output bar, a voltage converter connected between the output of the demodulator filter and the common bus with an output transformer containing the output and additional windings, with the output winding being parallel to the outputs of the output winding filter coupler, the output of which is connected to the output for connecting the load and the input of the pulse-width modulator, the output of which is connected to the connection point of the base of the matching transistor and the resistor connected to the common bus 22. A disadvantage of the known stabilizer is a significant range of output voltage variation of the additional source when operating from a primary network source, the voltage of which varies widely, which leads to a decrease in efficiency. When using the removal of a special winding of a constant-voltage converter in the case of its supply from a pulse stabilizer, as a pre-regulator in a stabilized constant-voltage converter, the operation and start-up of a pulse voltage regulator is not ensured. The purpose of the invention is to increase the reliability of the efficiency, ensure the stable operation and launch of the device. The goal is achieved by the fact that a rectifier with a filter is connected to the device in parallel with the terminals of the additional winding of the transformer, one output of which is connected to the emitter of the regulating transistor through the resistor and the other to the connection point of the matching transistor collector with the output of additional source or to the point of the device, the positive potential of which is greater than the potential of the collector of the matching transistor. The drawing shows the electrical circuit of the proposed device. The dc stabilizer contains an input filter 1, connected between the input and common bus, an element consisting of a regulating transistor 2 and a matching transistor 3, a demodulator filter 4 connected in series to the input bus, a static converter 5 constant transformer 6 (, connected at the output of the converter, containing output windings, one of which, for example, 7 / is the output winding, parallel to but the terminals are connected to a rectifier with a filter 8, from the output of which the voltage goes to the load and to the control circuit of a pulse-width modulator 9 connected by an output to the connection point of the base of the matching transistor 3 and a resistor 10 connected to another common bus to the common bus the terminals of the additionally inserted winding 11 of the transformer 6 include an additional rectifier with a filter 12, one output of which is connected to the emitter of the control transistor 2 through a resistor 13 and the other output is connected to the connection point matching collector of transistor 3 is further inserted ustroyst-. Start 14, the other output of which is connected to an additional source or to a circuit point, whose positive potential is higher than the potential of the matching transistor collector. The device works as follows. The apparent voltage from the output winding 7 of the transformer 6 after the rectifier, with filter B acts on the control circuit with a pulse-width modulator 9, in which the voltage is compared with a reference (reference) voltage, and their difference affects the pulse-width modulus torus, in the control circuit with which the galvanic isolation of the input and output circuits is also carried out. At the output of a pulse-width modulator, square-wave pulses are formed, the duration of which is proportional to the output voltage. The duration modulated pulses enter the base of the matching transistor 3 and close it, causing the control transistor 2i to also close, and the filter demodulator 4 converts the pulse train to a constant voltage of a given value. Resistor 10 is a bias resistor. The input filter 1 ensures stable operation of the DC voltage regulator by reducing the noise level. The output voltage of the converter is kept constant when the input voltage, load current, and temperature vary widely.

5849158491

С дополнительно введенной обмотки 11 трансформатора 6 стабилизированное напр жение подаетс на дополнительно введенные вьтр митель с фильтром 12. Выпр мленное стабилизирован- j нее напр жение отрицательной пол рностью подключаетс через резистор 13, ограничивающий ток базы регулирующего транзистора, к эмиттеру, а положительной пол рностью - к коллек- ю тору согласующего транзистора 3. Таким образом, обеспечиваетс глубокое насьпцение регулирующего транзистора .From the additionally inserted winding 11 of the transformer 6, the stabilized voltage is supplied to the additionally introduced transformer with filter 12. The rectified stabilized j is connected by a resistor 13, which limits the base current of the regulating transistor, to the emitter, and a positive polarity to the collector of the matching transistor 3. Thus, the control transistor is deeply understood.

Однако при включении стабилизато- и ра посто нного напр жени , пока напр жение на дополнительной обмотке трансформатора преобразовател не по вилось, цепь коллектора согласующего транзистора 3 практически отор- 20 вана от посто нного потенциала, и переход эмиттер-база согласующего транзистора работает кау. диод. В результате этого резко падает коэффициент усилени по току составного регули- 25 рующего транзистора. Это приводит к тому, что (особенно в области отрицательных температур) не происходит запуск схемы.However, when a constant voltage stabilizer is turned on, while the voltage on the transformer's additional winding has not appeared, the collector circuit of the matching transistor 3 is almost disconnected from the constant potential, and the emitter-base transition of the matching transistor works. diode. As a result, the current gain of the composite control transistor drops sharply. This leads to the fact that (especially in the region of negative temperatures) the circuit does not start.

Чтобы схема стабилизатора устой- 30 чиво запускалась, ввод т дополнительное устройство 14 запуска, включенное между коллектором согласующего транзистора 3 и дополнительным источником иди точкой схемы, положительный потен-з5 циал которой выше, чем потенциал коллектора согласующего транзистора, например между коллектором согласующего транзистора и общей шиной или между коллектором согласующего тран- 40 зистора 3 и коллектором регулирующего транзистора 2. Устройство запуска в простейшем случае представл ет собой ковденсатор, цепочку из паралельно включенных конденсатора и ре- 45 зистора, диод, неслржную транзисторную схему и т.д. и служит дл обеспечени Н1еобходимого потенциала на коллекторе согласующего транзистора в момент запуска. Устройство 14 запуска 50 обеспечивает нор альный режим работы согласующего транзистора 3 в момент запуска стабипизатора посто нного. напр жени . При этом достигаетс глубокое насьпцение регулирующего 2 и согла-55 сующего 3 транзисторов в широком иапазоне изменений входного нап81In order for the stabilizer circuit to run steadily, an additional trigger device 14 is inserted between the collector of matching transistor 3 and the additional source or circuit point, the positive potential of which is higher than the potential of the collector of matching transistor and bus or between the collector of the matching transistor 3 and the collector of the regulating transistor 2. In the simplest case, the trigger device is a ladder, a chain of Analogously connected capacitor and resistor, diode, non-coupling transistor circuit, etc. and serves to provide the necessary potential at the collector of the matching transistor at the time of starting. The device 14 of the start 50 ensures the normal operation of the matching transistor 3 at the time of the start of the constant-current stabilizer. tension In this case, a deep incrimination of the regulating 2 and matching 55 current 3 transistors is achieved in a wide range of changes in the input voltage

р жени , тока нагрузки и температуры окружающей среды.p, load current and ambient temperature.

Claims

1. Golovatsky V.A. and others. Integral hybrid DC voltage pulse stabilizer. Col., Electro on technology in automation, M., Soviet Radio, 1974, t 6, p. 33-37, fig. one.

2. Mikhailov E.E. Transistor voltage converters of direct current with the use of pulse-width and frequency-pulse modulation dp output voltage stabilization. Col., Semiconductor devices in the technique of electrical communication. M., St. Don, 1972, p. 210, Fig. five.