SU888090A1

SU888090A1 - Stabilized power supply source

Info

Publication number: SU888090A1
Application number: SU792858496A
Authority: SU
Inventors: Александр Владимирович Гусев; Соломон Аронович Керцман
Original assignee: Предприятие П/Я А-3361
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1981-12-07

Description

С54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯC54) STABILIZED POWER SUPPLY

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устро.й ствах электропитани радиоаппаратуры и средств св зи. Идд)естны стабилизированные источ ники питани , позвол ющие преобразовать переменное нестабилизированное напр жение в посто нное стабилизированное , содержащие в качестве неупра л емого выпр мител диодный мост,, в диагональ посто нного тока которого последовательно с нагрузкой вк.лючен стабилизатор t lt lНедостатком данных источников вл етс их низкий КПД вследствие боль ших потерь мощности на выпр мительных диодах. Кроме того, такие источники не позвол ют стабилизировать измен ющеес по определенному закону однопог л рное или двухпол рное выходное напр жение. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению вл етс управл емый выпр митель на полупроводниковых триодах, выполнен ный по однофазной двухполупериодной схеме выпр мител со средней точкой силового трансформатора, в котором базовый электрод каждого полупровод никового триода подключен через сопротивление перекрестно к выводу обмотки трансформатора, к которой подключен эмиттер другого триода З. Такой выпр митель имеет значительно более высокий КПД однако, не обладает стабилизирующими свойствами, а также имеет низкую надежность вследствие того, что в нерабочий полупернод к эмиттерному переходу транзистора через коллекторный переход приклады- ваетс равное удвоенному напр жению на нагрузке обратное напр жение, кo торое.при превышении допустимой величины приводит к выходу транзистора из стро . Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей путем обеспечени стабилизации или формировани выходного напр жени или тока различной формы, пол рности и , изменени их во времени в широком.диапазоне частоты. Цель достигаетс тем, что в стабилизированный источник питани , содержащий транзисторные ключевые элементы, соединенные по однофазной двухполупериодной схеме выпр млени и подключенные к концам вторичной обмотки силового трансформатора с отводом от средней точки, и блок управлени , выходом св занный с управл ющими входами транзисторных ключевых элементов, а входами подключенный соответственно к источнику опорного напр жени , узлу синхронизации и цепи обратной св зи, введен узел согласовани , вход которого подключен к выходу блока управлени , а выоды соединены с управл ющими входаи соответствующих транзисторных клюевых элементов, каждый из которых ожет быть выполнен на двух транзисорах , которые соединены между соой силовыми электродами последовательно и таким образом, что один из них включен нормально, а другой-инверсно по отношению к paбoчe y полупериоду входного напр жени , причем указанные транзисторы могут иметь одинаковый тип проводимости, а их . эмиттеры объединены в общие точки, кроме того узел согласовани выполнен на маломощном и мощном транзистоpax , согласующем трансформаторе, одинThe invention relates to electrical engineering and can be used in power supply devices for radio equipment and communication facilities. IDDs are stabilized power supplies that allow converting an alternating unstabilized voltage to a permanently stabilized voltage, containing a diode bridge as a rectifier, into a DC diagonal in series with the load, including a stabilizer tlt l Low data source is their low efficiency due to the large power losses in the rectifying diodes. In addition, such sources do not allow the stabilization of a single or two-pole output voltage varying according to a certain law. The closest to the technical essence of the present invention is a controlled rectifier on semiconductor triodes, made according to a single-phase two-wave rectifier circuit with a midpoint of a power transformer, in which the base electrode of each semiconductor triode is connected through a resistance cross to the output side of the transformer, to emitter of another triode Z is connected. Such a rectifier has a much higher efficiency, however, it does not possess stabilizing properties, and It has low reliability due to the fact that during the non-working half-transition to the emitter junction of the transistor through the collector junction, a reverse voltage equal to twice the voltage across the load is applied. If the permissible value is exceeded, the transistor fails. The aim of the invention is to enhance the functionality by providing stabilization or shaping of the output voltage or current of various shapes, polarities, and changing them over time over a wide frequency range. The goal is achieved in that a stabilized power supply containing transistor key elements connected by a single-phase, full-wave rectifier circuit and connected to the ends of the secondary winding of a power transformer with a center outlet, and a control unit output connected to the control inputs of transistor key elements , and the inputs connected respectively to the source of the reference voltage, the synchronization node and the feedback circuit, entered the node matching, the input of which is connected to the output of the block controls, and the outputs are connected to the control inputs and the corresponding transistor Kley elements, each of which can be performed on two transistors, which are connected between soy by the power electrodes in series and in such a way that one of them is turned on normally and the other is inverted y the half-period of the input voltage, and these transistors can have the same type of conductivity, and their. emitters are combined into common points, besides the matching node is made on low-power and powerful transistors, matching transformer, one

из выводов вторичной обмотки которого тодключен к базам соответствующих-транзисторных ключевых элементов,второй вывод через токозадающий резистор- к точке соединени эмиттеров транзисторов ключевых элементов,а первична обмотка отводом от середины подключена к вновь введенному дополнительному источнику питани , при этом ее крайние выводы подключены через ограничительные резисторы соответственно к коллекторам маломощного и мощного транзисторов , эмиттеры которых соединены со средним отводом вторичной обмотки силового трансформатора, причем параллельно эмиттерному переходу мощного транзистора включен резистор смещени , база мощного транзистора через нагрузочный резистор подключена к коллектору маломощного транзистора, базе, которого соединена,с выходом блока управлени , при этом в качестве транзисторных ключевых элементов могут быть использованы транзисторы двусторонней проводимости.from the terminals of the secondary winding of which is connected to the bases of the corresponding transistor key elements, the second output through the current-supplying resistor is the connection point of the emitters of the transistors of the key elements, and the primary winding is diverted from the middle to the newly introduced additional power source, while its extreme leads are connected through restrictive resistors, respectively, to the collectors of low-power and high-power transistors, the emitters of which are connected to the middle branch of the secondary winding of the power transf Matora, wherein the parallel emitter junction of the power transistor is turned on the bias resistor, the base of the power transistor via a load resistor connected to the collector of a low-power transistor, the base of which is connected with the output of the control unit, wherein as the key elements of the transistor can be used bilaterally conduction transistors.

На фиг.й приведена схема стабилизированного источника питани ; на фиг. 2 - схема узла согласовани .Fig. 1 is a diagram of a stabilized power source; in fig. 2 is a diagram of a matching node.

Стабилизированный источник питани содержит силовой трансформатор 1, вторична обмотка которого имеет отвод от середины, два ключевых транзисторных элемента, первый из которых из транзисторов 2,3, а второ% из транзисторов 4,5, причем коллекторы транзисторов 2 и 4 подключены к соответствующим крайним отводам вторичной обмотки трансформатора 1, а коллекторы транзисторов 3 и 5 объединены в общую точку и через фильтр б и нагрузку 7 подключены к средней точке вторичной обмотки силового трансформатора, блок управлени ключами 8, на входы которого подаетс The stabilized power supply contains a power transformer 1, the secondary winding of which has a tap from the middle, two key transistor elements, the first of which is from transistors 2.3 and the second from transistors 4.5, and the collectors of transistors 2 and 4 are connected to the corresponding extreme outlets the secondary winding of transformer 1, and the collectors of transistors 3 and 5 are combined into a common point and through filter b and load 7 are connected to the middle point of the secondary winding of a power transformer, key control unit 8, to the inputs of which of applied

напр жение источника опорного напр жени 9, синхроимпульсы узла, синхрон зации 10 и напр жение цепи обратной св зи 11. Блок управлени 8 через узел согласовани 12 производит управление ключевыми элементами.the voltage of the voltage source 9, the sync pulses of the node, the synchronization 10, and the voltage of the feedback circuit 11. The control unit 8 controls the key elements via the matching node 12.

Стабилизированный источник питани работает следующим образом.The stabilized power source operates as follows.

Рассмотрим случай, когда на выходе необходимо получить посто нное стабилизированное напр жение определенной пол рности.Consider the case when at the output it is necessary to obtain a constant stabilized voltage of a certain polarity.

В положительный полупериод входного напр жени (фиг.1) блок, управлени 8 через уЗел согласовани 12 производит отпирание транзисторов 2 и 3, причем транзистор 2 работает в нормальном включении, а транзистор 3 - в инверсном включении, и запирание транзисторов 4 и 5. In the positive half-cycle of the input voltage (Fig. 1), the control unit 8, through the node of matching 12, unlocks the transistors 2 and 3, and the transistor 2 operates in the normal switching state, and the transistor 3 in the inverse switch-on, and the locking of the transistors 4 and 5.

Положительное напр жение вторичной полуобмотки через открытые транзисторы 2 и 3 и через фильтр б прикладываетс к нагрузке 7. Стабилизаци производитс блоком управлени 8, например,методом широтно-импульсной модул ции путем изменени длительности открытого состо ни транзисторов , причем схема управлени синхронизовйна при помощи узла синхронизации 10 частотой входного напр жени .The positive voltage of the secondary half winding through the open transistors 2 and 3 and through the filter B is applied to the load 7. Stabilization is performed by the control unit 8, for example, using pulse width modulation by changing the open state of the transistors, and the synchronous control circuit using the synchronization node 10 frequency input voltage.

В отрицательный полупериод входного напр жени блок управлени 8 через узел согласовани 12 производит отпирание транзисторов 4 и 5, причем транзистор 4 работает в нормальном включении, а транзистор 5 - в инверсном, и запирание транзисторов 2 и 3.In the negative half-cycle of the input voltage, the control unit 8, through the matching unit 12, unlocks the transistors 4 and 5, while the transistor 4 operates in the normal switching state and the transistor 5 in the inverse, and the locking of the transistors 2 and 3.

Таким образом на нагрузке формируетс стабилизированное напр жение определенной пол рности.Thus, at the load, a stabilized voltage of a certain polarity is formed.

При необходимости получени на нагрузке напр жени противоположной пол рности достаточно изменить пол рность напр жени источника опорного напр жени 9.If it is necessary to obtain a voltage of opposite polarity on the load, it is sufficient to change the polarity of the voltage of the source of the reference voltage 9.

В этом случае в положительный полупериод входного напр жени блок управлени 8 через узел согласовани 12 производит отпирание транзисторов 4 и 5, причем транзистор 5 работает в нормальном включении, а транзистор 4 - в инверсном. В отрицательный полупериод отпираютс транзисторы 2 и 3, причем транзистор 3 в нормальном включении, а транзистор 2 - в инверсном.In this case, in the positive half-cycle of the input voltage, the control unit 8 through the matching unit 12 produces unlocking of the transistors 4 and 5, and the transistor 5 operates in the normal switching on, and the transistor 4 in the inverse. In the negative half-cycle, transistors 2 and 3 are unlocked, with transistor 3 in the normal switching state and transistor 2 in the inverse one.

Если по определенному закону величину или пол рность напр жени на выходе источника опорного напр жени 9, на нагрузке 7 можно получить напр жение различной форлад ил пол рности.If, according to a certain law, the magnitude or polarity of the voltage at the output of the source of the reference voltage 9, at the load 7, it is possible to obtain a voltage of different form polarity.

Claims

1. USSR Author's Certificate No. 1 24565, cl. H 02 M 7/20, 1968.

2. USSR author's certificate number 464944, cl. H 02 M 7/20, 1974.

3. Authors certificate of the USSR 410369, cl. G 05 F 1/44, 1973,