SU951259A1

SU951259A1 - Dc to ac voltage stabilizing converter

Info

Publication number: SU951259A1
Application number: SU802980866A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Недочетов; Владимир Владимирович Пилинский; Владимир Александрович Темников
Original assignee: Предприятие П/Я А-7358
Priority date: 1980-09-08
Filing date: 1980-09-08
Publication date: 1982-08-15

Description

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани в качестве многоканального источника электропитани радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and is intended for use as a multichannel power source of electronic equipment.

Известны источники электропитани , содержащие последовательно соединенные регулирующий элемент, сглаживающий фильтр и преобразователь напр жени с трансформатором. Входное напр жение источника электропитани стабилизируетс за счет изменени скважности импульсов регулирующего элемен.та , необходимое Количество выходных каналов образуетс с помощью преобразовател напр жени с трансформатором, Напр жение на регулирующий элемент поступает с одного из выходов источника электропитани Ul Power sources are known that contain a regulating element connected in series, a smoothing filter, and a voltage converter with a transformer. The input voltage of the power source is stabilized by changing the duty ratio of the pulses of the regulating element. The required number of output channels is formed by means of a voltage converter with a transformer. The voltage on the regulating element comes from one of the power supply outputs Ul.

Наиболее близким к изобретению вл етс стабилизирующий преобразователь посто нного напр жени в переменное , содержащий последовательно соединенные регулирующий элемент, сглаживающий фильтр, преобразователь напр жени с трансформатором со вспомогательной вторичной обмоткой, выпр митель- , усилитель посто нного тока , соединенный со входом широтноимпульсиого модул тора, выход которого подключён ко входу короткозамыкател , подключенного параллельно выходу управлени регулирующего элемента . Вход усилител посто нного тока подключен через фильтр и выпр митель к вспомогательной обмотке трансформатора, К выходу выпр мител через балластный резистор подкл Эчен вход регулирующего элемента. База регулирующего элемента и выход сглаживающего фильтра соединены запускающим резистором. Вход широтноимпульсного модул тора, соединен с выходом генератора пилообразного тока. Напр жение на вход генератора пилообразного тока подаетс с дополнительной обмоткой трансформатора. Принцип действи прототипа состоит в следующем. Напр жение пита20 ни подаетс на преобразователь через запускающий резистор. Преобразователь запускаетс . На выходе выпр мител возникает посто нное напр жение , которое через балластный ре25 зистор отпирает регулирующий транзистор . Когда напр жение на выходе выпр мител достигает заданной величины , с выхода усилител посто нного тока через вход широтно-импульс30 ного модул тора течет ток, вызывающий по вление сигнала на его выходе . Этот сигнал воздействует на короткозамыкатель , который замыкает вход .управлени регулирующего элемента . Скважность импульсов широтно-импульсного модул тора измен етс так, что напр жение на выходе выпр мител стабилизируетс . При этом стабилизируютс все выходные напр жени устройства 23.Closest to the invention is a stabilizing DC / AC converter, containing a series-connected regulating element, a smoothing filter, a voltage converter with an auxiliary secondary transformer, rectifier, DC amplifier, connected to the input of a pulse-width modulator, the output of which is connected to the input of a short circuit connected in parallel with the control output of the regulating element. The input of the DC amplifier is connected through a filter and a rectifier to the auxiliary winding of the transformer. To the output of the rectifier through a ballast resistor, the Echen input of the regulating element is connected. The base of the regulating element and the output of the smoothing filter are connected by a triggering resistor. The input of the pulse-width modulator is connected to the output of the saw-tooth generator. The voltage to the input of the sawtooth generator is supplied with an additional winding of the transformer. The principle of operation of the prototype is as follows. The power supply voltage is not applied to the converter through the triggering resistor. The converter starts. At the output of the rectifier, a constant voltage arises, which unlocks the control transistor through the ballast resistor. When the voltage at the output of the rectifier reaches a predetermined value, a current flows from the output of the DC amplifier through the input of the pulse-width modulator and causes a signal at its output. This signal acts on a short circuit that closes the control input of the regulating element. The durability of the pulses of the pulse-width modulator is changed so that the voltage at the rectifier output is stabilized. In this case, all the output voltages of the device 23 are stabilized.

Недостатками прототипа вл ютс его сложность, обусловленна нали-, ч-ием вспомогательной обмотки трансформатора , дополнительного выпр мител и фильтра, установленного на выходе выпр мител , необходимость специальной цепи запуска, мала стабильность выходных напр жений при изменении входного питающего напр жени , обусловленна наличием инерционных звеньев (преобразовател и трансформатора) в тракте регулировани , а мала устойчи-v вость и надежность работы источника электропитани .The disadvantages of the prototype are its complexity, due to the presence of the auxiliary winding of the transformer, additional rectifier and filter installed at the output of the rectifier, the need for a special trigger circuit, low stability of the output voltages due to the presence of inertia units (converter and transformer) in the control path, and the stability and reliability of the power supply is small.

Цель изобретени - повышение надежности работы источника электропитани , упрощение его схемы, увеличение стабильности выходных напр жений при изменении входного питающего напр жени .. The purpose of the invention is to increase the reliability of the power supply, simplify its circuit, increase the stability of the output voltages when the input supply voltage changes.

Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизирующем преобразователе посто нного напр жени в переменное, содержащем последователно соединенные регулирующий элемент сглаживающий фильтр и блок преобразовани посто нного напр жени в переменное с выходным трансформатором , имеющим дополнительную вторичную обмотку, а таюхе узел сравнени . с двум входами, выход которого через последовательно соединенные пороговый узел, усилитель и согласующий резистор подключен к управл ющем входу регулирующего элемента, источник опорного напр жени , подключенный к одному из входов узла сравнени , интегрирующую цепь с двум выходами и резистивный делитель напр жени , подключенный к выходу сгла живающего фильтра, интегрирующа цеп подключена к дополнительной вторичной обмотке выходного- трансформатора блока преобразовани посто нного напр жени в переменное, один из выходов интегрирующей цепи через введенные последовательно соединенные раздлительный конденсатор и ограничительный резистор подключен ко второму входу узла сравнени , другой выход интегрирующей цепи - к общей питающей шине, а точка соединени резистиного делител напр жени и узла сравнени подключена к точке соединени разделительного конденсатора и ограничительного резистора.The goal is achieved by the fact that in a stabilizing converter a direct voltage to an alternating voltage, containing a series-connected regulating element, a smoothing filter and a constant voltage-to-variable voltage conversion unit with an output transformer having an additional secondary winding, and a junction node. with two inputs, the output of which through a series-connected threshold node, an amplifier and a terminating resistor is connected to the control input of the regulating element, a reference voltage source connected to one of the inputs of the reference node, an integrating circuit with two outputs and a resistive voltage divider connected to the output of the smoothing filter, the integrating circuit is connected to the additional secondary winding of the output transformer of the DC / AC converting unit, one of the outputs of the The gripping circuit is connected to the second input of the comparison node through the serially connected split capacitor and the limiting resistor, the other output of the integrating circuit is connected to the common supply bus, and the connection point of the resistive voltage divider and the comparison node is connected to the junction of the coupling capacitor and the limiting resistor.

На чертеже представлен функциональна схема стабилизирующего преобразовател посто нного напр жени в переменное.The drawing shows a functional diagram of a stabilizing DC / AC converter.

Источник электропитани содержит последовательно соединенные регулирующий элемент 1, сглаживающий фильтThe power supply contains serially connected regulating element 1, smoothing filter

2,резистивный делитель напр жени 2, resistive voltage divider

3,блок преобразовани 4, трансформатор 5 со вспомогательной вторичной обмоткой, а также интегрирующую цепь б, разделительный конденсатор 7, шунтирующий конденсатор 8, ограничительный резистор 9, узел сравнени 10, пороговый узел 11, усилитель 12, источник опорного напр жени 13, согласующие резисторы 14,15 и 16. Выводы 17 и 18 интегрирующей цепи 6 подключены к вспомогательной вторичной об .мотке трансформатора 5, вывод 19 интегрирующей цепи б через разделительный конденсатор.7 и ограничительный резистор 9 подключен к одному из входов узла сравнени 10. Выход 20 интег рирующей цепи 6 подключен к общей питающей шине. Выход узла сравнени 10 подсоединен непосредственно ко входу порогового узла 11, выходом подключенного ко входу усилител 12, выход которого через согласующий резистор 14 подключен к регулирующему элементу 1 . Средн точка делител напр жени 3, включенного между выходом фильтра 2 и общей шиной, подключена к точке соединени разделительного конденсатора 7 и ограничительного ; резистора 9, параллельно нижнему плечу делител включен шунтирующий конденсатор 8. Выходные напр жени источника электропитани снимаютс с обмоток трансформатора, в частности , через выпр митель 21 и фильтр 223, conversion unit 4, a transformer 5 with an auxiliary secondary winding, as well as an integrating circuit b, a coupling capacitor 7, a shunt capacitor 8, a limiting resistor 9, a comparison node 10, a threshold node 11, an amplifier 12, a reference voltage source 13, terminating resistors 14, 15 and 16. The terminals 17 and 18 of the integrating circuit 6 are connected to the auxiliary secondary winding of the transformer 5, the output 19 of the integrating circuit b via the coupling capacitor 7 and the limiting resistor 9 is connected to one of the inputs of the comparison node 1 0. Output 20 of the integrating circuit 6 is connected to a common supply bus. The output of the comparison node 10 is connected directly to the input of the threshold node 11, the output of the amplifier 12 connected to the input, the output of which is connected to the regulating element 1 through a matching resistor 14. The middle point of the voltage divider 3 connected between the output of the filter 2 and the common bus is connected to the connection point of the coupling capacitor 7 and the limiting one; a resistor 9, parallel to the lower shoulder of the divider; a shunt capacitor 8 is turned on. The output voltages of the power source are removed from the transformer windings, in particular, through a rectifier 21 and a filter 22

Источник электропитани работает следующим образом.The power supply operates as follows.

Напр жение, пр моугольной формы с выхода вспомогательной вторичной обмотки трансформатора 5 интегрирующей цепью 6 преобразуетс в пилообразное напр жение и выдел етс на нижнем плече делител 3. Это пилообразное напр жение вл етс модулирук цим напр жением, необходимым дл обеспечени работы источника . электропитани в режиме широтно-импульсного регулировани . На нижнем плече делител 3 также выдел етс часть напр жени с выхода сглаживающего фильтра 2. Суммарное напр жение с нижнего плеча делител 3 через ограничительный резистор 9 поступает на один из входов узла cpkBнени 10, на второй вход КОТОРОГО подаетс посто нное стабилизированное напр жение с выхода источника опорного напр жени 13.The rectangular voltage output from the auxiliary secondary winding of the transformer 5 by the integrating circuit 6 is transformed into a sawtooth voltage and is released at the lower arm of the divider 3. This sawtooth voltage is the modular voltage required to maintain the source. power supply in the mode of pulse-width adjustment. The lower shoulder of divider 3 also separates part of the voltage from the output of the smoothing filter 2. The total voltage from the lower shoulder of divider 3 through the limiting resistor 9 goes to one of the inputs of the cpkB node 10, to the second input of which a constant voltage is applied from the output reference voltage source 13.

Claims

The difference signal between the voltages supplied to the indicated inputs of the comparison node 10, from the output of the comparison node 10, enters the input of the threshold node 11, which forms rectangular pulses of variable duration. These pulses are amplified by the amplifier 12 and control the duration of the open and closed state of the regulating element 1. Separate capacitor 7 prevents the constant current flowing from the output of the smoothing filter 2 through the upper arm of the divider 3 to the additional secondary winding of the transformer 5. Condenser 8 bypasses the lower arm of the divider 3 at high frequency preventing the influence of high-frequency noise generated at the output of the smoothing filter 2 on the operation of the power supply. The limiting resistor 9 is designed to limit the current in the input circuit of the comparison node 10. The stability of the output voltage of the power supply when the input supply voltage changes is caused by the fact that the signal to the input of the comparison node 10 comes from the output of the smoothing filter 2 (through the voltage divider 3 ), and not with an additional secondary winding of the transformer, as in the prototype, i.e. part of the inertial links (converter and transformer) is excluded from the control path. In addition, in the proposed power supply, the input of the comparison node 10 through the integrating circuit b, the isolation capacitor 7 and the limiting resistor 9 also supplies a signal from the secondary transformer secondary winding. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED VOLTAGE CONVERTER TO A VARIABLE CONTAINING REGULATOR CONTROLLING ELEMENT, A SMOOTHING FILTER AND A UNIT CONVERTING VOLTAGE VOLTAGE ACCESSORIES WITH AN EXTERNAL WIRING, AND A COMPARISON WITH TWO INPUTS the connected threshold node, the amplifier and the terminating resistor are connected to the control input of the regulating element, the source of the reference voltage, connected A two-output circuit and a resistive voltage divider connected to the output of the smoothing filter, which is different to one of the inputs of the reference node, integrated circuit, characterized in that, in order to increase the stability of the output voltage with a change in the supply voltage, as well as increase reliability and simplification circuits, the integrating circuit is connected to the additional secondary winding of the output d-transformer of the DC / AC conversion unit. One of the outputs of the integrated circuit is connected through a serially connected separation capacitor and a limiting resistor connected to the second input of the comparison node, the other output of the integrating circuit is connected to a common supply bus, and the connection point of the resistive voltage divider and reference node is connected to the connection point of the separate capacitor and limiting resistor. Sources of information taken into account in the examination 1.V. Meleshkin. and others. Miniaturization of converters of alternating voltage into stabilized constant. Sat ETwA, Vyp.7, M. j Soviet radio, 1975, p. 36-45.

2. Authors certificate of the USSR 513359, cl. G 06 F 1/64, 1974.