SU982164A1 - Stabilized dc voltage converter - Google Patents

Stabilized dc voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU982164A1
SU982164A1 SU813269829A SU3269829A SU982164A1 SU 982164 A1 SU982164 A1 SU 982164A1 SU 813269829 A SU813269829 A SU 813269829A SU 3269829 A SU3269829 A SU 3269829A SU 982164 A1 SU982164 A1 SU 982164A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
voltage
input
transformer
transistors
Prior art date
Application number
SU813269829A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Толмириди
Михаил Алексеевич Ягупов
Original Assignee
Пензенское Производственное Объединение "Электромеханика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пензенское Производственное Объединение "Электромеханика" filed Critical Пензенское Производственное Объединение "Электромеханика"
Priority to SU813269829A priority Critical patent/SU982164A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU982164A1 publication Critical patent/SU982164A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

(54) СТАБИЛИЗИЮВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(54) STABILIZED CONSTANT VOLTAGE CONVERTER

1one

Изобретение относитс  к электротехнике н может быть использовано во вторичных источниках электропитани  дл  преобразовани  :и ста&ишзацни посто нного напр жени .The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources for the conversion of: and the development of constant voltage.

Известен преобразователь напр жени , содержащий задающий генератор, генератор пилообразного напр жени , компаратор, усилитель мощиостн, выпр митель, фильтр, цепь обратной св зи, делитель частоты и два селектора, вход делител  частоты подклю юн к выходу задаю-,,} щего генератора, входы селекторов к выходу делител  частоты и выходу коммутатора, а. выходы селекторов к входу усилител  мощности 1.A known voltage converter comprising a master oscillator, a saw-tooth voltage generator, a comparator, a power amplifier, a rectifier, a filter, a feedback circuit, a frequency divider and two selectors, an input of the frequency divider connecting the master oscillator, selector inputs to the output of the frequency divider and the output of the switch, and. selector outputs to power amplifier input 1.

Недостатком этого преобразовател   вл етс  j, токова  перегрузка силовых транзисторов во врем  пуска, когда проходит переходной процесс зар да выходных конденсаторов.The disadvantage of this converter is j, the current overload of the power transistors during start-up, when the transient charge of the output capacitors takes place.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь посто нного напр жени , в 20 котором исключен указанный недостаток благодар  главному нарастанию при пуске длительности импульсов, открьгеающих силовые транзисторы . Этот преобразователь содержит силовойThe closest to the present invention is a DC voltage converter, in which the indicated disadvantage is eliminated, due to the main increase in the start-up of the duration of the pulses opening the power transistors. This converter contains power

Claims (2)

выпр митель с фильтром, подключенный к выходному трансформатору двухтактного усилител  мощности на силовых транзисторах, базы которых соединены с выводами полуобмоток трансформатора управл ющего предварительного усилител  и через диоды подключены к выводам полуобмоток трансформатора запирающего предварительного усилител , выполненных по двухтактной схеме на транзисторах, причем базы транзисторов первого из них соединены с выходами первой пары, а базы транзисторов второго - с выходами второй пары логических элементов И, первые входы первой пары этих злементов соединены с выходами первого . делител  частоты, а первые входы второй (пры этих элементов соединены с выходами второго делител  частоты, вторые входы первой пары злементов И соединены через первый инвертор со вторыми входами второй пары злементов И, первый вход щиротно-импульсного модул тора соединен через первый конденсатор с выходом формировател  пилообразного напр жени , а второй вход , - с выходными выводами преобразовател , входы делителей частоты сое-, 398 динены между собой через второй инвертор, причем вход последнего подключен к выходу задающего генератора и к входу формировател  пилообразного напр жени , и вспомогательный стабилизатор напр жени , к выходу которого подключены источник опорного напр жени , первый и второй двухрезистивные делители напр жени , причем средн   точка первого делител  напр жени  подключена к первому входу компаратора и через обратно включенный диод - к второму входу шнротно-импульсного модул тора, первьЕЙ вход которого соединен со средней точкой второго делител  напр жени , выход формировател  пилообразного напр жени  через второй конденсатор соединен с вторым входом компаратора и через резистор - со средней точкой интегрирующей RC-цепи, подключенной к выходу источника опорного напр жени  2. Недостатками данного преобразовател   вл етс  отсутствие активного запирани  силовых транзисторов в процессе пуска (в течение нескольких периодов работы преобразовател ) и, как следствие этого, несимметри  длительности импульсов напр жени , приложенного к первич ным полуобмотками выходного трансформато ра, одностороннее насыщение сердечника зтого трансформатора и токова  перегрузка одного из силовых транзисторов в конце полупериода Цель изобретени  - повыщение надежности Цель достигаетс  тем, что в преобразовател введен дополнителыаш логический элемент И, один вход которого соединен с выходом компаратора , другой вход - с выходом щиротноимпульсного модул тора, а выход - с вторым входами первой пары элементов И. На чертеже показана принципиальна  электрическа  схема преобразовател . Стабилизированный преобразователь содержи выпр митель 1 с фильтргам 2, подключенный к выходному трансформатору двухтактного усилител  мощности на транзисторах 3 и- 4, базы которых соединены через резисторы 5 и 6 с полуобмоткамн 7 и 8 трансформатора 9 управл ющего предварительного усилител  на транзисторах 10 и 11, и через диоды 12 и 13 с полуобмотками 14 и 15 трансформатора 16 запирающего предварительного усилител  на транзисторах 17 и 18. Базы транзисторов управл ющего предварительного усилител  подключены к выходам первой пары логических элементов И 19 и 20, а базы транзисторов запирающего - к выходам второй пары логических элементов И 21 и 22. Первые вхЬд первой пары соединены с выходом щиротноимпульсного модул тора 23, а первые входы второй пары с выходом инвертора 24. Вторые входы первой пары подключены к выходам первого делител  частоты 25, вторые входы 4 второй пары к выходам второго делител  частоты 26. Задающий генератор 27 св зан с входом второго делител  частоты через второй инвертор 28, а с входом первого и с входом формировател  пилообразного напр жени  29 непосредственно. На выходе вспомогательного стабилизатора 30 установлены первый делитель напр жени  на резисторах 31 и 32, второй делитель на резисторах 33 и 34, опорный источник 35. Средн   точка первого делител  соединена с инвертирующим входом 36 компаратора 37. На выход опорного источника 35 подключена интегрирующа  цепь из резистора 38 и конденсатора 39, средн   точка которого через резистор 40 соединена с инвертирующим входом 41 компаратора 37, подключенным через; кондсентатор 42 к выходу формировател  пилообразного напр жени  29 н через конденсатор 43 к средней точке второго делител  напр жени , котора  подключена к неинвертирующему входу 44 щиротно-импульсного модул тора, а его инвертирующий вход 45 подключен через пр мой диод 46 к входу Зб компаратора 37 и к выходу фильтра 2 непосредственно , выход компаратора 37 соединен с третьими входами первой пары схем совпадени , вход инвертора 24 соединен с выходом схемы совпадени  47, к одному входу которой подключен выход )тио-импульсного модул тора 23, к другому - выход компаратора 37. Устройство работает следующим образом. В первый момент времени после включени  напр жение на выходе устройства, а следовательно , и на инвертирующем входе 45 цгаротноимпульсного модул тора 23 равно нулю. На выходе его устанавливаетс  напр жение, отпирающее схемы совпадени  19, 29 и 47. Напр жение на конденсаторе 39 в первый момент времени также равно нулю. Следовательно равно нулю и напр жение на неинвертирующем входе 41 компаратора 37. На выходе компаратора 37 устанавливаетс  напр жение, запирающее схемы совпадени  19, 29 к 47. Так как выход схемы совпадени  47 св зан с входами схем совпадени  21 к 22 через инвертор 24, то при запертой схеме совпадени  47 схемы совпадени  21 и 22 открыты и импульсы с выходов делител  частоты 26 поступают на базы транзисторов 17 и 18 запирающего предварительного делител , отпира  их на врем  длительности импульса. На обмотках трансформатора 16 формируетс  двухпол рное пр моугольное напр жение , которое, поступа  через диоды 12 и 13 на базы транзисторов 3 и 4, обеспечивает поддержание на их переходах база-эмиттер запирающего напр жени . По мере зар да конденсатора 39 на выходе компаратора 37 формируетс  последовательность импульсов. длительность которых возрасает от нул  до утсановившегос  значени . Эти импульсы, поступа  на входы схем совпадени  19 н 20, открывают их на врем  длительности импульса , обеспечива  прохождение на это врем  импульсов с выходом делнтел  частоты 25 на базы транзисторов 10 и И и формирование управл ющего напр жени  на обмотках трансформатора 9. Одновременно импульсы с выхода компаратора 37 поступают на вход схемы совпадени  47, отпира  ее на врем  длительности импульса. С выхода схемы совпадени  47 импульсы через инвертор 24 поступают на . входы схем совпадени  21 и 22, запира  их н врем  длительности импульса, формируемого на выходе компаратора 37. По мере нарастани  напр жени  на конденсаторе 39 коэффициент заполнени  импульсов на выходе компар тора 37 и на обмотках трансформатора 9 увеличиваетс , а на обмотках трансформатора 16 уменьшаетс , причем момент формировани  импульсов на обмотках трансформатора 9 совпадает с моментом формировани  паузы в запирающем напр жении, снимаемом с обмоток 14 и 13 трансформатора 16. Следовательно, сразу же после окончани  управл ющего импульса, формируемого , допус тим, на полуобмотке 7 трансформатора 9, с полуобмотки 14 трансформатора 16 через диод 12 на базу ранее открытого транзистора 3 поступает напр жение, обеспечивающее его форми рованное запирание. По мере приближени  выходного напр жени  к номинальному значению на выходе щиротно-импульсного модул тора формируютс  импульсы, длительность которых уменьщаетс  по мере увеличени  выходного напр жени . В момент, когда длительность импульсов на ыходе щиротно-импульсн го модул тора 23 станет меньще длительности выходных импульсов компаратора 37, работой устройства начинает управл ть пшротно-импуль сный модул тор 23, обеспечива  стабилизацию выходного напр жени  конвертора.. Таким образом, в предлагаемом устройстве как в установившемс  режиме, так и во врем  запуска, определ емого от момента включени  до установлени  на выходе конвертора номинального напр жени , на обмотках трансформатора 16 формируетс  запирающее напр жение, обеспечивающее форсированное запирание транзисторов 3 и 4 сразу же после включени  устройства . Тем самым устран етс  опасность возникновени  значительной асимметрии по длительности импульсов, формируемых каждый полупериод транзисторами 3 и 4. При зтом исключаетс  возможность одностороннего насьилени  сердечника трансформатора усшга9 46 тел  мощности во врем  запуска и св занное с зтим по вление всплесков коллекторного тока, во много раз превышаютцих ток транзистора в установивщемс  режиме. Все это повыщает надежность устройства. Формула изобретени  Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени , содержащий силовой выпр митель с фильтром подключенный к выходному трансформатору двухтактного усилител  : мощности на силовых транзисторах, базы кот торых соединены с выводами полуобмоток трансформатора управл ющего предварительного усилител  и через диоды подключены к выводам полуобмоток трансформатора запирающего предварительного усилител , вьшолненных по двухтактной схеме на транзисторах, причем базы транзисторов первого из них соединены с выходами первой пары, а базы транзисторов второго - с выходами второй пары логических элементов И, первые входы первой пары этих элементов соединены с выходами первого делител  частоты, а первые входы второй пары этнх элементов соединены с выходами второго делител  частоты, вторые входы первой пары элементов И соединены через рервый инвертор с вторыми входами второй пары элементов И, первый вход щиротно-импульсного модул тора соединен через первый конденсатор с выходом формировател  пилообразного напр жени , а второй вход - с выходными выводами преобразовател , входы делителей частоты соедлнены между собой через второй инвертор, причем вход последнего подключен к выходу задающего генератора и к входу формировател  пилообразного напр жени , « вспомогательный стабилизатор напр жени , к выходу которого подключены источник опорного напр жени , первый и второй двухрезистивные делители напр жени , причем средн   тхэчка первого делител  напр жени  подключена к первому входу компаратора и через обратно включенный диод - к второму входу щиротно-импульсного модул тора, первый вход которого соединен со средней точкой второго делител  напр жени , выход формировател  пилообразного напр жени  черюз второй конденсатор соединен с вторым входом компаратора и через резистор - со средней точкой интегрирующей RC-цепи, подключенной к выходу источника опорного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введен дополнительный логический элемент И, один вход которого соединен с выходом компаратора, другой вход - с выходом широтно-импульсного модул тора, а выход 7 с вторыми входами первой пары элементов Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе И.1- Авторское сввдетельство СССР № 479101, 9821648 кл. С 05 F 1/64, 1975. a rectifier with a filter connected to the output transformer of a push-pull power amplifier with power transistors, the bases of which are connected to the terminals of the semi-windings of the transformer of the controlling preamplifier and through diodes connected to the terminals of the half-windings of the locking preamplifier of the transformer according to the two-stroke scheme on transistors, and the bases of the transistors of the first of them are connected to the outputs of the first pair, and the base of the transistors of the second - with the outputs of the second pair of logical elements And, the first in The moves of the first pair of these elements are connected to the outputs of the first. the frequency divider, and the first inputs of the second (these components are connected to the outputs of the second frequency divider, the second inputs of the first pair of elements I are connected through the first inverter to the second inputs of the second pair of elements And, the first input of the pulse-width modulator is connected through the first capacitor to the output of the driver The second input, with the output terminals of the converter, the inputs of the frequency dividers are connected, 398 are connected to each other through a second inverter, the input of the latter being connected to the output of the master oscillator and To the input of the sawtooth voltage driver, and the auxiliary voltage regulator, to the output of which the voltage source is connected, the first and second two-resistance voltage dividers, the middle point of the first voltage divider connected to the first input of the comparator and through the back-on diode to the second an input pulse-modulator modulator, the first input of which is connected to the midpoint of the second voltage divider, the output of the sawtooth voltage former through the second capacitor is connected to W and a comparator through the resistor — with the midpoint of an integrating RC circuit connected to the output of the voltage source 2. The disadvantages of this converter are the lack of active locking of the power transistors during the start-up process (for several periods of converter operation) and, as a result , asymmetry of the voltage pulse duration applied to the primary semi-windings of the output transformer, one-sided saturation of the core of the transformer and current overload of one of the forces output transistors at the end of a half cycle. The purpose of the invention is to increase the reliability. The goal is achieved by adding an additional AND gate to the converter, one input of which is connected to the output of the comparator, another input to the output of a pulse-width modulator, and the output to the second input of the first pair of elements AND The drawing shows a circuit diagram of a converter. The stabilized converter contains a rectifier 1 with filter filters 2 connected to an output transformer of a push-pull power amplifier on transistors 3 and 4, the bases of which are connected via resistors 5 and 6 to the half-winding 7 and 8 transformer 9 of the control pre-amplifier on transistors 10 and 11, and through diodes 12 and 13 with the half windings 14 and 15 of the transformer 16 of the blocking preamplifier using transistors 17 and 18. The bases of the transistors of the control preamplifier are connected to the outputs of the first pair of logic elements And 19 and 20, and the base of the transistors of the locking - to the outputs of the second pair of logic elements And 21 and 22. The first inputs of the first pair are connected to the output of the pulse-width modulator 23, and the first inputs of the second pair with the output of the inverter 24. The second inputs of the first pair are connected to the outputs of the first frequency divider 25, the second inputs 4 of the second pair to the outputs of the second frequency divider 26. The master oscillator 27 is connected directly to the input of the second frequency divider 28 through the second inverter 28, and to the input of the first and to the input of the ramp voltage 29. At the output of the auxiliary stabilizer 30, the first voltage divider is installed on the resistors 31 and 32, the second divider on the resistors 33 and 34, is the reference source 35. The middle point of the first divider is connected to the inverting input 36 of the comparator 37. An integrating circuit from the resistor is connected to the output of the reference source 35 38 and a capacitor 39, the midpoint of which through a resistor 40 is connected to an inverting input 41 of the comparator 37 connected via; a condenser 42 to the output of the sawtooth voltage former 29 n through a capacitor 43 to the midpoint of the second voltage divider, which is connected to the non-inverting input 44 of the pulse-width modulator, and its inverting input 45 is connected via a direct diode 46 to the input of the comparator 37 B and 37 directly to the output of the filter 2, the output of the comparator 37 is connected to the third inputs of the first pair of matching circuits, the input of the inverter 24 is connected to the output of the matching circuit 47, to one input of which the output of the thio-pulse modulator 23 is connected, to another y - the output of the comparator 37. The device operates as follows. At the first moment of time after switching on, the voltage at the output of the device, and consequently, at the inverting input 45 of the pulse-polar modulator 23 is zero. At its output, a voltage is established that unlocks the coincidence circuits 19, 29, and 47. The voltage on the capacitor 39 is also zero at the first time instant. Therefore, the voltage at the non-inverting input 41 of the comparator 37 is also zero. The output of the comparator 37 is a voltage locking the matching circuits 19, 29 to 47. Since the output of the matching circuit 47 is connected to the inputs of the matching circuit 21 to 22 via an inverter 24, when the coincidence circuit is locked, 47 coincidence circuits 21 and 22 are open and the pulses from the outputs of frequency divider 26 arrive at the bases of transistors 17 and 18 of the locking pre-divider, unlocking them for the duration of the pulse. On the windings of the transformer 16, a two-pole square voltage is formed, which, acting through diodes 12 and 13 on the bases of transistors 3 and 4, ensures that the base-emitter of the blocking voltage is maintained at their junctions. As the capacitor 39 charges, a pulse train is formed at the output of the comparator 37. the duration of which increases from zero to the set value. These pulses, arriving at the inputs of the coincidence circuits 19 and 20, open them for the duration of the pulse duration, ensuring that the pulses with the output of frequency 25 at the time go to the bases of transistors 10 and I and generate the control voltage on the windings of the transformer 9. At the same time the output of the comparator 37 is fed to the input of the coincidence circuit 47, unlocking it for the duration of the pulse. From the output of the coincidence circuit 47, the pulses through the inverter 24 are fed to. the inputs of the coincidence circuits 21 and 22, locking them to the duration of the pulse generated at the output of the comparator 37. As the voltage rises on the capacitor 39, the filling factor of the pulses at the output of the comparator 37 and at the windings of the transformer 9 increases, and at the windings of the transformer 16 decreases, moreover, the moment of formation of pulses on the windings of the transformer 9 coincides with the moment of formation of a pause in the locking voltage removed from the windings 14 and 13 of the transformer 16. Consequently, immediately after the termination of the control pulse, Suppose, at the semi-winding 7 of the transformer 9, from the semi-winding 14 of the transformer 16, through the diode 12, a voltage is applied to the base of the previously open transistor 3, which ensures its formed locking. As the output voltage approaches the nominal value, pulses form at the output of the pulse-width modulator and their duration decreases as the output voltage increases. At the moment when the pulse duration at the output of the pulse-width modulator 23 becomes shorter than the duration of the output pulses of the comparator 37, the operation of the device begins to control the pin-pulse modulator 23, stabilizing the output voltage of the converter. Thus, in the proposed device both in the steady state and during the start, determined from the moment of switching on until the nominal voltage is set at the output of the converter, a blocking voltage is formed on the windings of the transformer 16, ensuring The forced forced locking of the transistors 3 and 4 immediately after switching on the device. This eliminates the risk of significant asymmetry in the duration of the pulses generated by transistors 3 and 4 each half-period. This eliminates the possibility of one-sided generation of the power transformer core ush 46 46 power bodies during start-up and the associated occurrence of bursts of the collector current much higher than transistor current in steady state mode. All this increases the reliability of the device. Claims A stabilized DC / DC converter containing a power rectifier with a filter connected to the output transformer of a push-pull amplifier: power at power transistors, the bases of which are connected to the terminals of the half-windings of the control pre-amplifier transformer and through diodes connected to the terminals of the half-windings of the transformer of the lock preamplifier , executed on the push-pull circuit on transistors, and the base of the transistors of the first one is connected to the output Dami first pair, and the base of the transistors of the second - with the outputs of the second pair of logical elements And, the first inputs of the first pair of these elements are connected to the outputs of the first frequency divider, and the first inputs of the second pair of ethnh elements are connected to the outputs of the second frequency divider, the second inputs of the first pair of elements And are connected via a reverse inverter with the second inputs of the second pair of elements I, the first input of the tweeter module is connected via the first capacitor to the output of the sawtooth voltage former, and the second input is connected to the output The inverter outputs, the inputs of the frequency dividers are connected to each other through a second inverter, the latter being connected to the output of the master oscillator and to the input of the sawtooth voltage driver, "an auxiliary voltage regulator, to the output of which the reference voltage source is connected, the first and second dual-resistance voltage dividers the middle voltage of the first voltage divider is connected to the first input of the comparator and through a back-on diode to the second input of the pulse-width modulator, The first input of which is connected to the middle point of the second voltage divider, the output of the sawtooth generator, the second capacitor is connected to the second input of the comparator and through a resistor to the middle point of the integrating RC circuit connected to the output of the reference voltage source, characterized in that in order to improve reliability, an additional AND logic element was introduced into it, one input of which is connected to the output of the comparator, another input - to the output of a pulse-width modulator, and output 7 to the second inputs of the primary pairs of elements Sources of information taken into account in the examination I.1- Copyright sovdetstvo USSR № 479101, 9821648 Cl. C 05 F 1/64, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 748721, кл. Н 02 М 3/335, 1980.2. USSR author's certificate No. 748721, cl. H 02 M 3/335, 1980.
SU813269829A 1981-04-02 1981-04-02 Stabilized dc voltage converter SU982164A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813269829A SU982164A1 (en) 1981-04-02 1981-04-02 Stabilized dc voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813269829A SU982164A1 (en) 1981-04-02 1981-04-02 Stabilized dc voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU982164A1 true SU982164A1 (en) 1982-12-15

Family

ID=20951226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813269829A SU982164A1 (en) 1981-04-02 1981-04-02 Stabilized dc voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU982164A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU982164A1 (en) Stabilized dc voltage converter
SU1755353A1 (en) Dc voltage-to-dc voltage single-cycle reverse-operation converter
SU928563A2 (en) Controllable converter
SU959242A1 (en) Transistorized voltage converter
SU1001393A1 (en) Dc vl-to-ac voltage converter
SU1001390A1 (en) Dc voltage converter
SU1066006A2 (en) Two-step transistor inverter
SU1714769A2 (en) Stabilized converter
SU860244A1 (en) Two-cycle self-excited transistor inverter
SU936309A1 (en) Method of starting transistorized self-oscillator
SU1705984A1 (en) Regulated dc voltage converter
RU1791929C (en) Stabilized converter
SU771830A1 (en) Two-cycle transistorized inverter
SU1509849A1 (en) Combination-control stabilizing voltage converter
RU2115211C1 (en) Multichannel power supply for fiber-optic angular-velocity meter
SU1582298A1 (en) Stabilized converter
SU656162A1 (en) Stabilized dc-to-dc voltage converter
SU1624627A1 (en) Constant voltage convertor
SU767937A1 (en) Device for controlling transistorized inverter
SU1270853A1 (en) D.c.voltage converter
SU1050061A1 (en) Stabilized voltage converter
SU1309224A1 (en) Controlled transistor inverter
SU819808A1 (en) Stabilized dc voltage converter
SU1713061A1 (en) Converter
SU663041A1 (en) Stabilized converter