SU868730A1

SU868730A1 - Stabilized power supply source

Info

Publication number: SU868730A1
Application number: SU802873262A
Authority: SU
Inventors: Валерий Васильевич Захаров; Александр Федорович Сукач
Original assignee: Предприятие П/Я М-5068
Priority date: 1980-01-21
Filing date: 1980-01-21
Publication date: 1981-09-30

Description

Изобретение относится ко вторичным источникам питания радиоэлектронной аппаратуры и может найти применение в устройствах электропитания узлов j автоматики, средств связи и вычислительной техники.The invention relates to secondary power supplies of electronic equipment and may find application in power devices of automation units j, communications, and computer technology.

Известен стабилизированный источник питания, содержащий управляемай транзисторный инвертор с силовым трансформатором,, выходной выпрямитель с фильтром, вспомогательный стабилизатор с подключенным к нему задающим генератором, который соединен с трансформатором развязки с выпрямителем питания, блок управления, включающий широтно-импульсный модулятор, к выходу которого подключен управляющий трансформатор, а ко входам - генератор треугольного напряженин и усилитель обратной связи, один вход которого соединен со средней точкой опорного резистивного делителя, подключенного параллельно стабилитрону опорного источника, 25 причем параллельно нижнему плечу этого делителя подключен конденсатор мягкого запуска, а другой вход соединен со средней точкой измерительного делителя,, одна крайняя точка которого подключена к выходному выпря··'⁰ мителю с фильтром, а другая - к катоду стабилитрона опорного источника, транзистор мягкого запуска, подключенный параллельно стабилитрону опорного источника, два источника тока, включенные между объединенными обмотками дросселей и обкладками С-фильтров, причем каждый датчик тока включен’между общей шиной и плечом резистивного делителя входного напряжения компаратора защиты, цепь авто- ’ матического увеличения временной паузы, диод ограничения уровня выходного напряжения м·A stabilized power source is known, comprising a controllable transistor inverter with a power transformer, an output rectifier with a filter, an auxiliary stabilizer with a driving generator connected to it, which is connected to an isolation transformer with a power rectifier, a control unit including a pulse-width modulator, to the output of which is connected a control transformer, and to the inputs - a triangular voltage generator and a feedback amplifier, one input of which is connected to the midpoint of the reference a resistive divider connected parallel to the zener diode of the reference source, 25 and a soft-start capacitor connected parallel to the lower arm of this divider, and the other input connected to the midpoint of the measuring divider, one extreme point of which is connected to the output rectifier ·· ' ⁰ ground with a filter, and the other - to the cathode of the zener diode of the reference source, a soft start transistor connected in parallel to the zener diode of the reference source, two current sources connected between the combined windings of the chokes and plates ami C-filters, each current sensor included between the common bus and the arm of the resistive divider of the input voltage of the protection comparator, the circuit for automatically increasing the time pause, the diode for limiting the output voltage level m

Однако указанное техническое решение не обеспечивает надежности уст-, ройства в процессе включения—выключения при входном напряжении ниже минимально допустимого рабочего уровня.However, the specified technical solution does not ensure the reliability of the device during the on-off process at an input voltage below the minimum permissible operating level.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный источник питания, содержащий управляемый транзисторный инвертор с выходным сило- . вым трансформатором, выходной выпрямитель с фильтром, подключенный ко вторичной обмотке силового трансформатора, вспомогательный стабилизатор с подключенным к его выходу задающим генератором, выход которого через развя зывающий трансформатор соединен с выпрямителем питания блока управления, включающего в себя широтно-импульсный модулятор, выход которого через управляющий трансформатор подключен ко входу управления транзисторного инвертора, усилитель обратной связи., один вход которого соединен со средней точкой опорного ре-зистивного делителя, подключенного параллельно стабилитрону, опорного источника, причем параллельно нижнему плечу этого делителя подключен конденсатор мягкого запуска, другой вход соединен со средней точкой первого измерительного делителя, крайние точки которого подключены одна к выходному выпрямителю с фильтром, другая - «катоду стабилитрона опорного источника, а выход -к первому входу широтно-импульсного модулятора, ко второму входу которого подключен выход генератора треугольного напряжения, транзистор мягкого запуска, подключенный параллельно стабилитрону опорного источника [2].Closest to the proposed is a stabilized power source containing a controlled transistor inverter with output power. a transformer, an output rectifier with a filter connected to the secondary winding of the power transformer, an auxiliary stabilizer with a master oscillator connected to its output, the output of which is connected through an isolation transformer to a power rectifier of the control unit, which includes a pulse-width modulator, the output of which is via the control the transformer is connected to the control input of the transistor inverter, a feedback amplifier., one input of which is connected to the midpoint of the reference resistor a soft divider connected in parallel with the zener diode, and a soft-start capacitor connected parallel to the lower arm of this divider, the other input is connected to the midpoint of the first measuring divider, the extreme points of which are connected to the output rectifier with a filter, the other to the “cathode of the zener diode and the output is to the first input of a pulse-width modulator, the second input of which is connected to the output of a triangular voltage generator, a soft start transistor, connected steam Along with the Zener diode of the reference source [2].

Недостатком известного устройства является низкая надежность его в процессе включения при входном напряжении ниже минимально допустимого рабочего уровня.A disadvantage of the known device is its low reliability during switching on when the input voltage is below the minimum acceptable operating level.

Цель изобретения - повышение надеж-, ности стабилизированного источника ' питания в процессе его включения-выключения при входном напряжении ниже минимально допустимого рабочего уровня.The purpose of the invention is to increase the reliability, reliability of the stabilized power source 'in the process of turning it on and off at an input voltage below the minimum permissible operating level.

Указанная цель достигается тем, ^5 что в стабилизированном источнике питания в' блок управления введены компаратор, второй измерительный делитель и второй стабилитрон опорного источника, при этом крайние выводы 40 второго измерительного делителя подключены к выходу выпрямителя питания блока управления, средний вывод соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен со вторым стабилитроном опорного источника, а выход - с базой транзистора мягкого запуска.This goal is achieved by ^ 5 that a comparator, a second measuring divider and a second zener diode of the reference source are introduced into the control unit in a stabilized power supply, while the extreme terminals 40 of the second measuring divider are connected to the output of the power supply rectifier of the control unit, the middle terminal is connected to the first input a comparator, the second input of which is connected to the second zener diode of the reference source, and the output - with the base of the soft-start transistor.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизированного и'сточника питания.The drawing shows an electrical diagram of a stabilized power source.

Устройство содержит управляемый транзисторный инвертор 1 с выходным силовым трансформатором 2, выходной выпрямитель с фильтром 3, вспомогательный стабилизатор 4 с подключен- ·*> ным к нему задающим генератором 5, который соединен с развязывающим транзистором б с выпрямителем 7 питания, >· блок 8 управления, включающий в себя широтно-импульсный модулятор 9, к 60 выходу которого подключен управляющий трансформатор 10, генератор 11 треугольного напряжения и усилитель 12 обратной связи, один вход которого соединён со средней точкой опорно го резистивного делителя на резисторах 13 и 14, подключенного параллельно стабилитрону 15 опорного источника, причем параллельно нижнему плечу этого делителя (резистор 14) подключен конденсатор 16 мягкого запуска, а другой вход усилителя 12 соединен со средней точкой первого ’измерительного делителя на резисторах 17 и 18, крайние точки которого подключены одна - к выходному выпрямителю с фильтром 3, другая - к катоду стабилитрона 15 опорного источника, транзистор 19 мягкого запуска, компаратор 20 со вторым измерительным делителем на резисторах 21 и 22 и вторым стабилитроном 23 опорного источника, причем средняя точка резистивного делителя на резисторах 21 и 22 подключена к одному входу компаратора 20, а выход компаратора связан с базой транзистора 19 мягкого запуска через ограничительный резистор 24.The device comprises a controlled transistor inverter 1 with an output power transformer 2, an output rectifier with a filter 3, an auxiliary stabilizer 4 with a driving generator 5 connected to it, which is connected to a decoupling transistor b with a power rectifier 7,> · control unit 8 , which includes a pulse-width modulator 9, to the output of which is connected a control transformer 10, a triangular voltage generator 11 and a feedback amplifier 12, one input of which is connected to the midpoint of the reference resistor a soft divider on resistors 13 and 14, connected in parallel to the zener diode 15 of the reference source, and a soft start capacitor 16 is connected parallel to the lower arm of this divider (resistor 14), and the other input of amplifier 12 is connected to the midpoint of the first 'measuring divider on resistors 17 and 18, the extreme points of which are connected one to the output rectifier with filter 3, the other to the cathode of the zener diode 15 of the reference source, a soft start transistor 19, a comparator 20 with a second measuring divider on resistors 21 and 22 and the second an abilitron 23 of the reference source, the midpoint of the resistive divider on resistors 21 and 22 connected to one input of the comparator 20, and the output of the comparator connected to the base of the soft start transistor 19 through the limiting resistor 24.

Стабилизированный источник работает следующим образом.The stabilized source works as follows.

На вспомогательный стабилизатор 4 подается постоянное входное напряжение. Вспомогательный стабилизатор 4 поддерживает стабильное напряжение питания на задающем генераторе 5, который преобразует это напряжение в переменное прямоугольное на развязывающем трансформаторе 6, а выпрямитель 7 питания преобразует его в постоянное для питания блока 8 управления, в процессах включениявыключения стабилизированного источника питания входное напряжение имеет значение ниже минимально допустимого рабочего уровня. В этот момент напряжение питания блока 8 управления также ниже своего минимально допустимого рабочего уровня. На средней толчке второго измерительного делителя на резисторах 21 и 22 напряжение становится меньше, чём на втором стабилитроне 23 опорного источника. Срабатывает компаратор 20 и включает транзистор 19 мягкого запуска, который шунтирует стабилитрон 15 опорного источника, а вместе с этим пропадают напряжения средней точки опорного резистивного делителя на резисторах 13 и 14 и первого измерительного делителя на резисторах 17 и 18 которые подаются на входы усилителя 12 обратной связи. В результате усилитель 12 обратной связи выключает широтно-импульсный модулятор 9, сравнивающий напряжение сигнала усилителя 12 обратной связи и генератора 11 треугольного напряжения. На управляющем трансформаторе 10 пропадают отпирающие сигналы. Управляемый транзисторный ин-, вертор 1 выключается и обеспечивает силовой трансформатор 2. В результа те выходной выпрямитель с фильтром 3 не выдает выходного напряжения.The auxiliary stabilizer 4 is supplied with a constant input voltage. The auxiliary stabilizer 4 maintains a stable supply voltage at the master oscillator 5, which converts this voltage to an alternating rectangular voltage at the isolation transformer 6, and the power rectifier 7 converts it to a constant voltage for supplying the control unit 8, in the process of switching the stabilized power supply off and on, the input voltage is lower than the minimum acceptable working level. At this moment, the supply voltage of the control unit 8 is also below its minimum allowable working level. At the middle push of the second measuring divider on resistors 21 and 22, the voltage becomes less than at the second zener diode 23 of the reference source. The comparator 20 is activated and includes a soft start transistor 19, which shunts the zener diode 15 of the reference source, and with it the voltage of the midpoint of the reference resistive divider on resistors 13 and 14 and the first measuring divider on resistors 17 and 18, which are fed to the inputs of feedback amplifier 12, disappear . As a result, the feedback amplifier 12 turns off the pulse-width modulator 9, comparing the voltage of the signal of the feedback amplifier 12 and the triangular voltage generator 11. On the control transformer 10, the unlocking signals disappear. The controlled transistor inverter 1 turns off and provides power transformer 2. As a result, the output rectifier with filter 3 does not produce an output voltage.

В случае возрастания входного напряжения до минимально допустимого рабочего уровня напряжение на средней точке второго измерительного делителя на резисторах 21 и 22 становится больше, чем на втором стабилитроне 23 опорного источника. Компаратор 20 выключается и выключает транзистор 19 мягкого запуска. При |этом происходит мягкий запуск стабилизированного источника напряжения за счет плавного нарастания напряжения на стабилитроне 15 опорного источника из-за заряда конденсатора 16 мягкого запуска.If the input voltage rises to the minimum permissible operating level, the voltage at the midpoint of the second measuring divider on the resistors 21 and 22 becomes greater than on the second zener diode 23 of the reference source. The comparator 20 turns off and off the soft start transistor 19. When this occurs | soft start stabilized voltage source due to a smooth increase in voltage at the zener diode 15 of the reference source due to the charge of the capacitor 16 soft start.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает выключенное состояние стабилизированного источника питания при входном напряжении ниже минимально допустимого рабочего уровня в процессах его включения-выключения.При этом исключается работа элементов транзисторного инвертора в линейной области с большими рассеиваемыми мощностями в процессах включениявыключения, что позволяет значительно повысить надежность работы источника питания.The proposed solution provides the off state of the stabilized power source at an input voltage below the minimum acceptable operating level in the process of switching it on and off. This eliminates the operation of the elements of the transistor inverter in the linear region with large power dissipation in the switching on and off processes, which can significantly increase the reliability of the power supply .

Claims

The invention relates to secondary power supplies of electronic equipment and can be used in power supply devices for automation units, communications equipment and computer technology. A stabilized power supply is known, which contains a control transistor inverter with a power transformer, an output rectifier with a filter, an auxiliary stabilizer with a master oscillator connected to it, which is connected to an isolation transformer with a power supply rectifier, a control unit including a latitude a pulse modulator to the output of which a control transformer is connected, and to the inputs a triangular voltage generator and a feedback amplifier, one input of which is connected to the midpoint resistor divider connected parallel to the Zener diode of the reference source, and a soft start capacitor is connected parallel to the lower shoulder of this divider, and the other input is connected to the midpoint of the measuring divider, one extreme point of which is connected to the output rectifier with a filter, and the other to the cathode reference source Zener diode, soft start transistor, connected in parallel to the Zener diode of the reference source, two current sources connected between the combined windings of chokes and on kg1mi C filters, wherein each current sensor is connected between the common bus and plechsm.1 resistive deli.tel input voltage comparator protection circuit automatically increasing pause time, a diode limiting the voltage level of the output f1. However, this technical solution does not ensure the reliability of the device during the turn-off process at an input voltage below the minimum permissible operating level. Closest to the present invention is a stabilized power source containing a controlled transistor inverter with an output power transformer, 1; an output rectifier with a filter connected to the secondary winding of a power transformer, an auxiliary stabilizer with a master oscillator connected to its output A switching transformer is connected to a power supply rectifier of a control unit that includes a pulse-width modulator, the output of which is through a control transformer Connected to the control input of a transistor inverter, feedback amplifier. One input of which is connected to the midpoint of a reference resistor divider connected parallel to the reference source zener diode, and a soft start capacitor connected parallel to the lower arm of this divider, another input connected to the middle Point of the first measuring divider, the extreme points of which are connected one to the output rectifier with a filter, the other - the cathode of the Zener diode of the source, and the output - to the first input of the latitudes LB-pulse modulator to the second input of which is connected the output of the triangular voltage generator, a soft-start transistor connected in parallel to the Zener diode of the reference source Z. A disadvantage of the known device is its low reliability in the process of switching on when the input voltage is below the minimum acceptable operating level. The purpose of the invention is to increase the reliability of the stabilized source of piHi in the process of turning it on and off when the input voltage is below the minimum permissible operating level. This goal is achieved by the fact that in a stabilized power source a co-generator is inserted into the control unit, the second measuring divider and the second Zener diode of the reference source, the extreme ends of the second measuring divider are connected to the output of the power supply unit of the control unit, the middle output is connected to the first input of the comparator, the second stroke which is connected to the W ring Zener reference source and an output - to the base of transistor soft-start. The drawing shows an electric circuit of a stabilized power supply. The device contains a controlled transistor inverter 1 with the output of a power transformer 2, an output rectifier with filter 3, an auxiliary stabilizer 4 with a master oscillator 5 connected to it, which is connected to an energizing transistor 6 with a power supply rectifier 7, the control unit 8 including impulse modulator 9, to the output of which a control transformer 10 is connected, a triangular voltage generator 11 and a feedback amplifier 12, one input of which is connected to the midpoint of the resistive divide reference l on resistors 13 and 14, connected in parallel to the zener diode 15 of the reference source, and a capacitor of 16 mcc start is connected parallel to the lower bar of this divider (resistor 14), and the other input of amplifier 12 is connected with the midpoint of the first measuring divider on resistors 7 and 18, the outermost the points of which are connected one - to the output rectifier with filter 3, the other to the tabilitron cathode 15 of the reference source, a 19 soft start ranzistor, a comarator 20 with a second measuring fixture on the resistors 21 and 22 and the second Zener diode 23 of the reference and regular enrollment, the midpoint rezisivnogo divider resistors 21, 22 connected to one input komaratora 20, and the output of the comparator is coupled to the base of transistor 19 zapuska.cherez soft limiting resistor 24, Stabilized power works as follows. Auxiliary stabilizer 4 is supplied with a constant input voltage. Auxiliary stabilizer 4 maintains a stable supply voltage on master oscillator 5, which converts this voltage to a variable rectangular on isolation transformer 6, and power rectifier 7 converts it to constant power for control unit 8. In the process of turning off the stabilized power supply, the input voltage has a value below the minimum permissible operating level. At this point, the supply voltage of the control unit 8 is also below its minimum permissible operating level. At the midpoint of the second measuring divider, the resistors 21 and 22 have a lower voltage than the second zener diode 23 of the reference source. A comparator 20 triggers and turns on a 19 soft start transistor that shunts the Zener diode 15 of the reference source, and with it the voltages of the midpoint of the reference resistive de- drop disappear. a resistor 13 and 14 and a first measurement divider on per resistors 17 and 18 which are supplied to the inputs of feedback amplifier 12. As a result, the feedback amplifier 12 turns off the pulse width modulator 9, comparing the voltage of the signal from feedback amplifier 12 and the triangular voltage generator 11. Unlocking signals disappear on control transformer 10. The controlled transistor IC: the inverter 1 is turned off and provides the power transformer 2. As a result, the output rectifier with filter 3 does not provide an output voltage. In the case of an increase in the input voltage to the minimum permissible operating level, the voltage at the midpoint of the second measurement divider at the resistors 21 and 22 becomes greater than at the second stabilizer 23 of the reference source. Comparato 20 turns off and turns off the 19 soft start transistor. This causes a soft start of the stabilized voltage source due to the smooth increase of the voltage on the Zener diode 15 of the reference source due to the charge of the 16 soft start capacitor. The proposed technical solution provides an off state of a stabilized power source at an input voltage below the minimum permissible operating level in the process of switching it on and off. At the same time, the operation of transistor inverter elements in a linear region with high power dissipation during turn-off processes is excluded, which allows It is significant to increase the reliability of the power supply. Claims of the Invention A stabilized power supply containing a control E1 E9 transistor antenna with an output power transformer, an output rectifier with a filter connected to the secondary winding of a power transformer, an auxiliary stabilizer with a connected-to its output a master oscillator, the output of which is connected to the driver p ((the control unit, which includes a pulse-width modulator), the output of which is connected to the control input via a control transformer transistor inverter, a feedback amplifier, one input of which is connected to the midpoint of the reference resistive divider connected parallel to the zener diode of the reference source, with a soft start capacitor parallel to the lower arm of this divider, another input connected to the middle point of the first measuring divider, the extreme points of which are connected one to the output rectifier with filter, the other to the cathode of the Zener diode of the reference source, and the output to the first input of the pulse-width modulus An oracle, to the second input of which the output of a triangular voltage generator is connected, a soft start transistor connected in parallel to the zener diode of the reference source, characterized in that, in order to increase the reliability of the device during its switching-on, a comparator is inserted into the control unit, the divider and the second zener diode of the source orogre, the extreme terminals of the second measuring divider are connected to the output of the power supply rectifier of the control unit, the middle output is connected to the first input A comparator, the second input of which is connected to the second stabilitron of the reference source, and the output to the base of the soft-start transistor. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate in accordance with the application 2769316 / 24-07, cl. G 05 F 1/56, 28.11.7-9.

2. Electronics, 1977, 7, p. 56, fig. 3