SU983687A1 - Switch-type direct current regulator - Google Patents

Switch-type direct current regulator Download PDF

Info

Publication number
SU983687A1
SU983687A1 SU813324096A SU3324096A SU983687A1 SU 983687 A1 SU983687 A1 SU 983687A1 SU 813324096 A SU813324096 A SU 813324096A SU 3324096 A SU3324096 A SU 3324096A SU 983687 A1 SU983687 A1 SU 983687A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
current
circuit
switching transistor
current sensor
Prior art date
Application number
SU813324096A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Бычков
Original Assignee
За витель
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 За витель filed Critical За витель
Priority to SU813324096A priority Critical patent/SU983687A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU983687A1 publication Critical patent/SU983687A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовател м напр жени  с ключевым регул тором посто нного тока и узлом динамического ограничени  тока через него.The invention relates to electrical engineering, in particular to voltage converters with a key DC regulator and a node for dynamic current limiting through it.

Известны ключевые регул торы посто нного тока с узлом защиты от перегрузки , содержащие коммутирующий транзистор и DLC-фИльтр, в токовую цепь которого включен датчик сигнала перегрузки, к которому подключен вход усилител , выход которого св зан с .управл емым ключом,, имеющим защелкуKnown key DC regulators with an overload protection node, containing a switching transistor and a DLC filter, in the current circuit of which an overload signal sensor is connected to which the amplifier input is connected, the output of which is connected to a control key having a latch.

При перегрузке управл емый ключ блокирует сигнал управлени  коммутирующим транзистором. В известных регул торах в цепь усилител  включен конденсатор , интегрирующий сигнал, поступающий на вход управл емого ключа. Конденсатор устран ет необратимое выключение регул тора тока при кратковременной перегрузке, например, во врем  пускового режима.When overloaded, the control key locks the control signal of the switching transistor. In the known regulators, a capacitor is included in the amplifier circuit that integrates the signal to the input of the control key. The capacitor eliminates the irreversible shutdown of the current regulator during a brief overload, for example, during the startup mode.

Недостатком этих устройств  вл етс  инерционность устройства защиты, не обеспечивающа  устранение кратковременных аварийных перегрузок коммутирующего транзистора.The disadvantage of these devices is the inertia of the protection device, which does not ensure the elimination of short-term emergency overloads of the switching transistor.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  ключевой регул тор тока, содержащий коммутирующий транзистор, DLC-фильтр и узел динамического ограничени  тока,- в состав которого входит управл ющий транзистор и датчик тока, включенный в цепь эмиттера коммутирующего тран10 зистора, к которому подключен вход управл ющего транзистора, коллектор которого подключен к базе коммутирующего транзистора СзЗРассматриваемый узел динамическо15 го ограничени  тока ключевого регул тора обеспечивает ограничение сквозного тока через коммутирующий.транзистор и диод DLC-фильтра, воэникак ций в момент отпирани  коммутирующе20 го транзистора, чем уменьшает динамические потери мощности на нем. При этом простое ограничение амплитуды тока дает положительный результат, поскольку врем  восстановлени  обратного сопротивлени  диода DLC-фильтра, определ ющее врем  протекани  сквозного тока, очень мало.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is a key current regulator containing a switching transistor, a DLC filter and a dynamic current limiting node, which includes a control transistor and a current sensor connected to the emitter circuit of the switching transistor, to which the control transistor input is connected, the collector of which is connected to the base of the SzSZ switching transistor. The considered node of the dynamic current limit of the key regulator provides The reduction of the through current through the switching transistor and the diode of the DLC filter, in the case of unlocking the switching transistor, reduces the dynamic power loss on it. In this case, a simple limitation of the current amplitude gives a positive result, since the recovery time of the inverse resistance of the diode of the DLC filter, which determines the time of the through current flow, is very short.

Рассматриваемый узел ограничени  тока не обеспечивает защиту коммутирующего транзистора от перегрузки.The current limiting node in question does not provide overload protection for the switching transistor.

если сам перегрузочный ток не ограничен кратчайпотм интервалом времени, что  вл етс  недостатком этого устроства . Коммутирующий транзистор попадает в такой режим перегрузки в случае пропуска паузы, соответствующий запертому состо нию коммутирующего транзистора на врем , за которое происходит размагничивание магнитопровода дроссел  DLC-фильтра. Причиной пропуска паузы может быть, воздействи помехи или нестационарные  влени  во врем  переходного процесса при включении или выключении регул тора тока Перегрузка коммутирующего транзистора может также иметь место в пусковой период, когда напр жение на конденсаторе DLC-фильтра еще мало и не может с5беспечить за врем  паузы размагничивание магнитопровода дроссел , В обоих случа х это приводит к избкхочному намагничиванию магнитопровода дроссел  DLC-фильтра, вплоть до насЫ1дени . Поскольку ток коллектора коммутирующего транзистора не может увеличитьс  больше величины, определ емой узлом ограничени  тока, то избыточное Намагничивание магнитопровода дроссел  выведет кoмIvlyтиpyющий транзистор из режима насыщени  во врем  рабочего цикла, В результате резко увеличитс  рассеиваема  на нем мощность, что может привести к аварии .if the overload current itself is not limited to a short time interval, which is a disadvantage of this device. The switching transistor enters such an overload mode in case of a pause skip that corresponds to the locked state of the switching transistor for the time during which demagnetization of the DLC filter Dros filter magnetic circuit occurs. The reason for missing a pause may be the effects of interference or non-stationary phenomena during a transient process when the current regulator is turned on or off. The overload of the switching transistor may also occur during the starting period when the voltage on the capacitor of the DLC filter is still small and cannot provide during the pause time the demagnetization of the throttle magnetic circuit. In both cases, this leads to a biased magnetization of the throttle magnetic circuit of the DLC filter, down to us. Since the collector current of the switching transistor cannot increase more than the value determined by the current limiting node, the excess Magnetization of the magnetic cores of the throttle will remove the coil-tight transistor from the saturation mode during the operating cycle.

Цель изобретени  повышение надежности ключевого регул тора посто нного тока путем повышени  эффективности узла динамического ограничени  тока, за счет ввода по сигналу перегрузки гарантированной паузы и снижение динамических потерь мощности на нем.The purpose of the invention is to increase the reliability of the key DC regulator by increasing the efficiency of the dynamic current limiting node, by introducing a guaranteed pause using the overload signal and reducing the dynamic power loss on it.

Поставленна  цель достигаетс  тем, .что в ключевой регул тор посто нного тока, содержащий включенный последовательно в силовую шину коммутирующий транзистор, DLC-фильтр и узел динамического ограничени  тока , имеющий управл ющий транзистор и датчик тока, причем датчик тока включен в цепь эмиттера коммутирующего транзистора, эмиттер управл ющего транзистора подключен к общей точке датчика тока и дроссел  DLCфильтра , база св зана с вторым выводом датчика тока, а коллектор подключен к цепи управлени  коммутирующим транзистором, в узел ограничени  тока введен первый резистор, включенный между базой управл ющего транзистора и вторым выводом датчика тока и RC-цепь, включенна  между баЗОЙ управл ющего транзистора и коллектором коммутирующего транзистора.The goal is achieved by the fact that a key DC regulator containing a switching transistor connected in series to the power bus, a DLC filter and a dynamic current limiting node having a control transistor and a current sensor, the current sensor is connected to the emitter circuit of the switching transistor , the emitter of the control transistor is connected to the common point of the current sensor and the throttles of the DLC filter, the base is connected to the second output of the current sensor, and the collector is connected to the control circuit of the switching transistor, at node o A current resistor is inserted between the base of the control transistor and the second output of the current sensor and an RC circuit, connected between the base of the control transistor and the collector of the switching transistor.

RC-цепь включает в себ  конденсатор , второй и третий резисторы, причем обща  точка резисторов соедийена через введенный диод с эмиттером коммутирующего транзистора.The RC circuit includes a capacitor, a second and a third resistors, and a common point of the resistors is connected through an input diode with the emitter of the switching transistor.

На чертеже показана электрическа  схема устройства.The drawing shows the electrical circuit of the device.

Ключевой регул тор посто нного тока содержит коммутирующий транзистор 1, на выходе которого включен DLC-фильтр 2 в составе первого диюда 3, дроссел  4 и первого конденсатора 5. в состав узла динамического ограничени  тока входит управл ющий транзистор б, датчик 7 тока, включенный в цепь эмиттера коммутирующего транзистора 1, первый резистор 8, через который осуществл етс  св зь управл ющего транзистора б с датчиком 7 тока, и RC-цепь 9, через которую осуществл етс  положительна  обратна  св зь. RC-цепь 9 содержит второй конденсатор 10 и второй и третий резисторы 11 и 12, Обща  точка второго и третьего резисторов 11 и 12 соединена через второй диод 13 с целью эмиттера коммутирующего транзистора 1, Третий диод 14, включенный в. цепь эмиттера коммутирующего транзистора, не  вл етс  об зательным элементом и должен быть введен в том случае, когда напр жение насыщени  коллектор-эмиттер управл ющего транзистора б выше или равно напр жению база-эмиттер коммутиру ощего транзистора 1, Если управление коммутирующим транзистором 1 осуществл етс  через разделительный трансформатор при коэффициенте заполнени  периода, достигающем более 50%, то во врем  паузы на его вторичной обмотке действует повышенное запирающее напр жение и тогда следует коллектор управл ющего транзистора 6 подключить через диод к вольтодобавочной вторичной обмотке, подключенной относительно базы коммутирующего транзистора 1.The key DC regulator contains a switching transistor 1, the output of which includes a DLC filter 2 as part of the first diode 3, droplets 4 and the first capacitor 5. The control transistor b, the current sensor 7 included in the emitter circuit of the switching transistor 1, the first resistor 8, through which the control transistor b is connected with the current sensor 7, and the RC circuit 9, through which positive feedback takes place. RC circuit 9 contains the second capacitor 10 and the second and third resistors 11 and 12, the common point of the second and third resistors 11 and 12 are connected via the second diode 13 with the aim of the emitter of the switching transistor 1, the Third diode 14 included in the. The emitter circuit of the switching transistor is not a required element and must be introduced in the case when the saturation voltage of the collector-emitter of the control transistor b is higher or equal to the base-emitter voltage of the commutator of the transistor 1, If the control of the switching transistor 1 is performed through an isolating transformer with a filling factor of more than 50%, then during a pause on the secondary winding an increased blocking voltage acts and then the control collector transistor 6 is connected via a diode to the booster secondary winding connected to the base of the switching transistor 1.

Устройство ограничени  тока коммутирующего транзистора работает следугаиим образом.The current limiting device of the switching transistor operates in the following manner.

При увеличении тока, текущего через наход щийс  в режиме насыщени  коммутирующий транзистор 1,выше предельного падение напр жени  на резисторе датчике 7 тока достигнет величины, при которой откроетс  управл ющий транзистор 6, В результате уменьшитс  ток управлени  коммутируюцдам транзистором 1, из-за чего он выйдет из режима насыщени . Благодар  положительной обратной св зи через RC-депь 9 еще больше откроетс  управл ющий транзистор б, а коммутирующий транзистор 1 перейдет в режим отсечки тока. Врем  запертого состо ни  коммутирующего транзистора 1, за которое происходит размагничивание магнитопровода дроссел  4, определ етс  посто нной времени RC-цепи 9. Когда тока, текущего через RC-itenb 9, будет недЪстаточно дл  удержани  управл ю1чего транзистора 6 в режиме насыщени , он начнет запиратьс , и если на входе коммутирующего транзистора 1 действует отпирающий сигнал, то он вновь откроетс . При этом в первый момент его отпирани  возникнет сквозной ток, текущий через- него, и пер-вый диод 3 DLC-фильтра 2. Этот создава  падение напр жени  на дат чике 7 тока, открывает этим напр жением управл ющий транзистор 6, уменьша  таким образом величину управл ющего тока, поступающего в базу коммутирующе1 6 транзистора 1, что и приводит к ограничению амплитуды сквозного тока. Импульс сквозного тока ограничен по длительности времени восстановлени  обратного сопротивлени  первого диода 3, по истечении которого коммутирующий транзистор 1 вновь войдет в режим насыщени . При этом происходит разр д RC-цепи 9, который завершитс  за меньший отрезок времени чем зар д, поскольку он проходит через цепь, состо щую из второго резистора 11 и второго диода 13, имеющую меньшее активное сопротивление . Это ускорит подготовку узла динамического ограничени  тока к возможной перегрузке в рассматриваемом рабочем такте ключевого регул тора.With an increase in the current flowing through the switching transistor 1 in saturation mode, the voltage drop across the resistor of the current sensor 7 exceeds the limiting voltage at which the control transistor 6 opens, resulting in a decrease in the control current of the switching transistor 1, due to which will exit saturation mode. Due to the positive feedback through RC 9, the control transistor b is opened even more, and the switching transistor 1 switches to the current cut-off mode. The time of the locked state of the switching transistor 1, over which demagnetization of the magnetic core of the throttle 4 occurs, is determined by the time constant of the RC circuit 9. When the current flowing through RC-itenb 9 is not enough to hold the control transistor 6 in the saturation mode, it will start is locked, and if a release signal acts on the input of the switching transistor 1, it will open again. At the same time, at the first moment of its unlocking, a through current, flowing through it, and the first diode 3 of the DLC filter 2 will arise. This creating a voltage drop on the current sensor 7, opens the control transistor 6 by this voltage, thus reducing the value of the control current entering the base of the switching 1 6 transistor 1, which leads to the limitation of the amplitude of the through current. The through-current pulse is limited in the duration of the recovery time of the reverse resistance of the first diode 3, after which the switching transistor 1 re-enters the saturation mode. In this case, the RC circuit 9 is discharged, which is completed in a shorter period of time than the charge, since it passes through a circuit consisting of a second resistor 11 and a second diode 13, which has a lower resistance. This will speed up the preparation of a dynamic current limiting node for possible overload in the considered operating cycle of the key controller.

Кроме выполнени  функции защиты коммутирующего транзистора от перегрузки по току узел ограничени  тока уменьшает динамические потери мощности на нем ускор   процесс его запираний. Так при подаче на вход коммутирующего транзистора запирающего напр жени  повышение напр жени  на его коллекторе вызывает протекание тока через ЯС-цепь 9, отпирающего управл ющий транзистор б который, шунтиру  переход база-эмиттер/ коммутирующего транзистора 1, ускор ет процесс рассасывани  неосновных носителей в базе коммутирующего транзистора .In addition to performing the function of protecting the switching transistor against overcurrent, the current limiting node reduces the dynamic power loss on it and accelerates its locking process. So, when a blocking voltage is applied to the input of the switching transistor, an increase in the voltage on its collector causes current to flow through the JC circuit 9, which unlocks the control transistor which, bypassing the base-emitter / switching transistor 1, accelerates the resorption of minority carriers in the base switching transistor.

Таким образом, предложенное техническое рещение повышает надежность регул тора тока и снижает динамические потери мощности на «ем.Thus, the proposed technical solution improves the reliability of the current regulator and reduces the dynamic power loss at the station.

Claims (3)

1. Ключевой регул тор посто нного тока, содержащий включенный последовательно в силовую шину коммутирующий транзистор, DLC-фильтр и узел динамического ограничени  тока, имеющий управл ющий транзистор и датчик тока, причем датчик тока включен в цепь эмиттера коммутирующего1. A key DC regulator containing a switching transistor connected in series to the power bus, a DLC filter and a dynamic current limiting unit having a control transistor and a current sensor, the current sensor being connected to the switch emitter circuit транзистора, эмиттер управл ющего транзистора подключен к общей точке датчика тока и дроссел  DLC-фильтра, база св зана с. вторым выводом датчи ка тока,а коллектор подключен к цепиThe transistor, the emitter of the control transistor is connected to the common point of the current sensor and the throttles of the DLC filter, the base is connected with. the second output of the current sensor, and the collector is connected to the circuit управлени  коммутирующим транзистором , отличающийс  тем, что, с целью повыгчени  надежности регул тора путем повышени  эффективности узла динамического ограничени switching transistor control, characterized in that, in order to increase the controller's reliability by increasing the efficiency of the dynamic limiting node тока за счет ввода по сигналу перегрузки гарантированной паузы и снижени  динамических потерь на нем, в зел ограничени  тока введе н первый резистор, включенный между базой управл ющего транзистора и вторым выводом датчика тока и ЯС-цепь, включенна  между базой управл ющего транзистора и коллектором коммутирующего транзистора.current due to input on the overload signal of a guaranteed pause and reduction of dynamic losses on it, the first resistor inserted between the base of the control transistor and the second output of the current sensor and the JC circuit connected between the base of the control transistor and the switching collector transistor. 2. Регул тор по п. 1, о т л ичающийс  тем, что RC-цепь содержит конденсатор,-: второй и треий резисторы, причем Обща  точка езисторов соединена через введенный диод с эмиттером коммутирующего 2. The regulator of claim 1, which is based on the fact that the RC circuit contains a capacitor, is: the second and three resistors, and the common point of the resistors is connected through the input diode to the switching emitter транзистора.transistor. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1. Патент CIUA № 4127885, кл. 361-18, 1978.1. Patent CIUA No. 4127885, cl. 361-18, 1978. 2, Электроника, 1975, № 20, ; 47, рис, 5.2, Electronics, 1975, No. 20,; 47, rice, 5. 3. Патент CIUA 4028612, л, 323-17, 1977.3. Patent CIUA 4028612, l, 323-17, 1977.
SU813324096A 1981-07-27 1981-07-27 Switch-type direct current regulator SU983687A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813324096A SU983687A1 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Switch-type direct current regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813324096A SU983687A1 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Switch-type direct current regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU983687A1 true SU983687A1 (en) 1982-12-23

Family

ID=20971596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813324096A SU983687A1 (en) 1981-07-27 1981-07-27 Switch-type direct current regulator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU983687A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU983687A1 (en) Switch-type direct current regulator
US4223363A (en) Automotive voltage regulator system
JPH0226464B2 (en)
RU2012982C1 (en) Device for control over power transistor key
SU1536490A1 (en) Single-ended dc voltage converter
SU1607056A1 (en) Single-ended d.c. to d.c. voltage converter
SU1598011A1 (en) N-channel shaper of thyristor control pulses
SU1735979A1 (en) Dc-dc voltage converter
SU1403281A2 (en) Converter control and protection device
JP2636340B2 (en) Gate drive circuit
SU1283958A1 (en) Transistor switch with current overload protection
SU1169108A1 (en) D.c.voltage converter
SU1583989A1 (en) Bistable electromagnetic relay with control circuit
SU1742955A1 (en) Voltage converter
SU1336171A1 (en) Device for controlling and protecting converter
SU1422340A1 (en) D.c. voltage converter
RU1802391C (en) Device for control over multicell d c/d c converter
RU1829094C (en) Single-cycle d c/d c converter
SU1399866A2 (en) Converter control and protection device
RU1780175C (en) Transistor switch control device
SU1513581A1 (en) Stabilized d.c. voltage converter
SU1748225A2 (en) Pulse power amplifier
SU1749991A1 (en) Device for control of power transistor switch of voltage converter
SU1676024A1 (en) Device for controlling power transistor switch
SU1706032A1 (en) Magnet-and-transistor key