SU935908A1

SU935908A1 - Direct current stabilizer

Info

Publication number: SU935908A1
Application number: SU802990463A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ильич Кадель
Original assignee: Предприятие П/Я А-3325
Priority date: 1980-10-04
Filing date: 1980-10-04
Publication date: 1982-06-15

Description

(S) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА(S) DC CURRENT STABILIZER

1one

; Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах питани различных устройств.; The invention relates to electrical engineering and can be used in the power supply systems of various devices.

Известны стабилизаторы тока, содержащие регулируемый инвертор, выходной трансформатор, орган сравне- f ни и цепь обратной св зи, в которых в цел х стабилизации выходного тока инвертора в его вторичную цепь включают эталонный резистор и (или)трансформатор р.Current stabilizers are known that contain an adjustable inverter, an output transformer, a comparator f and a feedback circuit in which a reference resistor and / or transformer p is included in its secondary circuit to stabilize the output current of the inverter.

Недостатком таких устройств вл етс необходимость включени датчика тока во вторичную цепь выходного трансформатора, так как при этом на нем тер етс часть мощности и он оказываетс гальванически св занным со вторичной цепью.The disadvantage of such devices is the need to turn on the current sensor in the secondary circuit of the output transformer, since it will lose some of its power and is galvanically connected to the secondary circuit.

Расположение датчика тока на вто-, ричной стороне, при регул торе, расположенном на первичной стороне, кроме усложнени конструкции элементов , обеспечивающих высокое сопротивление изол ции, приводит к многократному преобразованию сигнала, поступающего с датчика тока, что,в свою очередь, затрудн ет обеспечение устойчивой работы стабилизатора и приводит к большим динамическим ошибкам.The location of the current sensor on the secondary side, with the controller located on the primary side, in addition to complicating the design of elements that provide high insulation resistance, leads to multiple conversions of the signal from the current sensor, which, in turn, makes it difficult Stable stabilizer performance and leads to large dynamic errors.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс стабилизатор посто нного тока, содержащий регулируемый инвертор с блоком управлени , датчик Closest to the present invention is a DC stabilizer comprising an adjustable inverter with a control unit, a sensor

10 тока и выходной трансформатор с выпр мителем 2j.10 current and output transformer with rectifier 2j.

Это техническое решение позвол ет исключить необходимость установки датчика выходного тока во вторичной This technical solution eliminates the need to install an output current sensor in the secondary

15 цепи инвертора и тем самым повысить КПД стабилизатора с большим значением выходного тока. Недостатком данного стабилизатора вл етс сложность схемы устройства и недостаточ20 . на надежность.15 inverter circuit and thereby increase the efficiency of the stabilizer with a large value of the output current. The disadvantage of this stabilizer is the complexity of the device circuitry and the lack of it. for reliability.

Целью изобретени вл етс упрощение схемы и повышение надежности устройства. 39 Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизатор посто нного тока, содержащий регулируемый инвертор с блоком управлени , датчик тока и выходной трансформатор с выпр мителем , введена цепь из последовательно соединенных дроссел и второго датчика тока, подключенна парал . лельно первичной обмотке выходного трансформатора, котора через первый датчик тока соединена с выходом инвертора , причем вход блока управлени подключен к выходу введенного узла вычитани , входы, которого соединейы с выходами датчиков тока. На фиг. 1 приведена функциональна Ьлок-схема стабилизатора; на фиг. 2 - один из вариантов его выполнени . Устройство состоит из регулируемо го инвертора 1 с блоком управлени выход инвертора через первый датчик тока 3, выходной трансформатор 4 и вйпр митель 5 подключен к выходу ста билизатора, параллельно первичной обмотке выходного трансформатора Ц включена цепь из последовательно соединенных дроссел 6 и второго да чика тока 7, выходы датчиков тока 3 и 7 подключены к узлу вычитани 8, выход которого соединен с входом блока управлени 2 инвертором 1. Устройство работает следующим образом. Через датчик тока 3 протекает то Н- ът где п - коэффициент трансформации выходного трансформатора; ток нагрузки; ток холостого хода выходно го трансформатора; ток холостого хода катушки индуктивности. При условии выполнени дроссел йа сердечнике из того же материала, что и выходной трансформатор Ц, выбора рабочей индукции, равной рабочей индукции выходного трансформато учитыва , что напр жени на дроссел 6 и первичной обмотке трансформатор k равны или пропорциональны друг др ГУ, а частоты равны, то при всех ус лови х эксплуатации ток холостого х да дроссел 6 пропорционален току холостого хода выходного трансформа тора с посто нным коэффициентом пропорциональности К - , Эот 0,т где G, (ip - вес магнитопровода, соответственно дроссел 6 и трансформатора 4, кг. Таким образом, сигнал, снимаемый с датчика 3 Uo,, пропорционален коэффициенту Ко Ц. Сигнал, снимаемый с датчика 7 U, пропорционален с коэффициентом пропорциональности Кз току через него и, Кч, 1 Тогда на выходе вычитающего узла 8 сигнал равен и 8 г- 1от.(,К2гКз) Таким образом, при (1+К, что легко реализуетс делителем, например резистивным, установленным на входе вычитающего узла, сигнал на выходе его пропорционален только току нагрузки. Поскольку материал сердечника дроссел 6 тот же, что и трансформатора а рабоча индукци выбрана одинаковой, то условие пропорциональности lJgc.lH выполн етс автоматически во всех услови х эксплуатации, в том числе при отклонени х температуры окружающей среды. Сигнал с выхода вычитающего узла поступает на вход блока управлени 2 где он сравниваетс с опорным или задаваемым сигналом UQ, усиливаетс преобразуетс и поступает на вход регулируемого инвертора 1, который и отрабатывает ошибку, поддержива разность сигналов с выхода вычитающего узла и опорного, равную нулю. Таким образом становитс возможным обеспечить стабилизирующие функции устройства без включени датчика тока р выходную цепь нагрузки, а также отказатьс от применени сложного выходного трансформатора , заменив его на обычный силовой, в том числе серийный, отказатьс от преобразовани сигнала, св занного с его фильтрацией. При этом используетс катушка индуктивности дроссел б представл юща собой обычный магнитопровод с бдной низковольтной обмоткой, мощность которой в сотни раз меньше мощности выходного трансформатора. Узел вычитани 8 может быть выполнен на операционном усилителе, как это показано на фиг.2, где приведен вариант принципиальной схемы стабилизатора, регулируемый инвертор И которого собран по двухтактной, схеме, б средние ТОМКИ выходного трансформатора k и 59 катушки индуктивности дроссел 6 вкл чены резистивные датчики токов 3 и 7 соответственно. Катушка индуктивности дроссел 6 подключена параллельно трансформатору через разделительные диоды 9 и 10, предотвращающие протекание тока холостого хода катуш ки через обмотки трансформатора. Сигналы с датчиков 3 и 7 поступают на операционный усилитель 11 через делители на резисторах 12-15. Разностный сигнал с выхода операционного усилител 11 поступает на операционный усилитель 16, где он сравниваетс с опорным напр жением и поступает на схему формировани импульсов управлени 17 транзисторами инвертора или регул тора 18, показанного на фиг. 2 пунктиром. Через выпр митель 5 нагрузка 19 подключена к выходному трансформатору k. Работа схемы аналогична описанной работе устройства по фиг.1.The aim of the invention is to simplify the circuit and increase the reliability of the device. 39 The goal is achieved by the fact that a direct current regulator containing an adjustable inverter with a control unit, a current sensor and an output transformer with a rectifier, is inserted into a series of serially connected throttles and a second current sensor connected to parallel. The primary winding of the output transformer, which is connected via the first current sensor to the output of the inverter, and the input of the control unit is connected to the output of the inserted subtraction unit, the inputs of which are connected to the outputs of the current sensors. FIG. 1 shows a functional block diagram of a stabilizer; in fig. 2 - one of the options for its implementation. The device consists of an adjustable inverter 1 with a control unit for the output of the inverter through the first current sensor 3, the output transformer 4 and the vice driver 5 is connected to the output of the station, parallel to the primary winding of the output transformer C, a circuit of series-connected droplets 6 and a second current 7 The outputs of current sensors 3 and 7 are connected to subtractor 8, the output of which is connected to the input of control unit 2 by inverter 1. The device operates as follows. Through the current sensor 3 flows that H - t where n is the transformation ratio of the output transformer; load current; no-load current of the output transformer; inductance coil inductance. Provided that the throttle is made of a core of the same material as the output transformer C, the choice of working induction is equal to the working induction of the output transformer taking into account that the voltage on the throttle 6 and the primary winding of the transformer k are equal or proportional to each other PG, and the frequencies are equal then under all conditions of operation, the idle current x and the droplet 6 is proportional to the no load current of the output transformer with a constant proportionality coefficient K -, Eot 0, t where G, (ip is the magnetic core weight, respectively, droplets 6 and transformer 4, kg. Thus, the signal taken from the sensor 3 Uo ,, is proportional to the coefficient Ko C. The signal taken from the sensor 7 U is proportional to the coefficient of proportionality Kz to the current through it and, Kch, 1 Then at the output of the subtracting node 8 a signal equal to and 8 g - 1ot. (, K2gKz) Thus, at (1 + K, which is easily realized by a divider, for example resistive, installed at the input of the subtracting node, its output signal is proportional to the load current only. Since the core material of the throttle 6 is the same as that of the transformer, and the working induction is chosen to be the same, the proportionality condition lJgc.lH is satisfied automatically under all operating conditions, including when the ambient temperature deviates. The signal from the output of the subtracting node enters the input of the control unit 2 where it is compared with the reference or given signal UQ, amplified is transformed and fed to the input of the adjustable inverter 1, which fulfills the error, maintaining the difference between the signals from the output of the subtracting node and the reference one equal to zero. Thus, it becomes possible to provide the stabilizing functions of the device without turning on the current sensor p the output load circuit, and also to refuse the use of a complex output transformer, replacing it with a normal power transformer, including the serial one, to refuse the conversion of the signal associated with its filtering. In this case, a drossel inductance coil is used, which is a conventional magnetic core with a low-voltage winding, the power of which is hundreds of times less than the power of the output transformer. The subtraction unit 8 can be performed on the operational amplifier, as shown in Fig. 2, where a variant of the stabilizer circuit is shown, the adjustable inverter And which is assembled according to the push-pull circuit, b, the average TOMKS of the output transformer k and 59 of the inductance Drossel 6 include resistive current sensors 3 and 7, respectively. The inductance of the throttle 6 is connected in parallel to the transformer through dividing diodes 9 and 10, preventing the flow of current to the idling of the coil through the transformer windings. The signals from sensors 3 and 7 are fed to the operational amplifier 11 through dividers resistors 12-15. The difference signal from the output of the operational amplifier 11 is fed to the operational amplifier 16, where it is compared with the reference voltage and fed to the control pulse shaping circuit 17 of the transistors of the inverter or controller 18 shown in FIG. 2 dotted line. Through the rectifier 5, the load 19 is connected to the output transformer k. The operation of the circuit is similar to the described operation of the device of figure 1.

ПопPop

Claims

oo8 Claims of the invention A DC stabilizer containing an adjustable inverter with a control unit, a current sensor and an output transformer with a rectifier, which is used so that, in order to simplify the circuit and increase reliability, a circuit consisting of series-connected chokes and a second current sensor connected parallel to the primary winding of the output transformer, which is connected via the first current sensor to the output of the adjustable inverter, and the input of the control unit is connected to the output of the input node in subtracting having inputs connected to the outputs of tick sensors. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number, cl. G 05 F 1/56, 1977.

2. USSR author's certificate If b 2175, cl. G 05 F 1/56 1976.

R

TGchG

AND

ts CZDId

LU

if

with

-

CZD

g CS

/

$ 7