SU960772A1

SU960772A1 - Stabilized dc voltage source

Info

Publication number: SU960772A1
Application number: SU813246174A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Артым; Виктор Давидович Вогман; Юрий Алексеевич Глазков; Геннадий Сергеевич Майоров
Original assignee: Ленинградский Электротехнический Институт Связи Им.Проф.М.А.Бонч-Бруевича; Предприятие П/Я А-7672
Priority date: 1981-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1982-09-23

Description

, Изобретение ОТНОСИТСЯ к электро- технике и может быть использовано в качестве импульсного.стабилизатора посто нного напр жени , обеспечивашцего высокие энергетические и качественнне показатели при работе на нагрузку, измен кицуюс в широких пределах .The invention relates to electrical engineering and can be used as a pulsed constant voltage stabilizer, which ensures high energy and high-quality performance when working on the load, varying over a wide range.

Известны вторичные источники питани (ВИП), в которых выходное на-пр жение используетс дл питани схекы управлени . Запуск устройств производитс с помощью зар да выходной емкости через резистор til.Secondary power supplies (VIP) are known in which the output voltage is used to power the control circuit. The devices are triggered by charging the output capacitance through a til resistor.

Недостатками таких устройств вл ютс отсутствие гальванической разв зки между входом и выходом, а также низкие КПД и надежность при повышенных значени х первичного напр жени , обусловленные потер ми мощности в резисторе.The disadvantages of such devices are the lack of galvanic isolation between the input and output, as well as low efficiency and reliability at elevated values of the primary voltage due to the loss of power in the resistor.

Известгш cHCTeNbJ, луск которых производитс с помощью вспомогательных преобразователей напр жени 12.Lime cHCTeNbJ, whose luster is manufactured using auxiliary voltage converters 12.

Однако системы характеризуютс относительной сложностью и сравнительно низкой надежностью. However, systems are characterized by relative complexity and relatively low reliability.

Известен также сетевой выпр митель с понижающим трансформатором дл питани цепи управлени ВИП ЗЗ.Also known is a mains rectifier with a step-down transformer for supplying the control circuit of the VIP ZZ.

Выпр митель оправдан при значительном уровне выходной мощности-, при этом однако имеют место существенные 5 потери мощности (около 2%) в балласт-ном резисторе, включенном на выходе ВИП.The rectifier is justified with a significant level of output power; however, there are significant 5 power losses (about 2%) in the ballast resistor connected at the output of the VIP.

При построении плоских модулей ВИП малой и средней мощности отвеJO чающих требовани м, предъ вл емым к радиоаппаратуре 1М поколени , применение трансформаторов, работающих на частоте сети,оказываетс неприемлемым , поскольку противоречит требовани м миниатюризации.When constructing flat modules of low and medium power VIPs that meet the requirements of 1M generation radio equipment, the use of transformers operating at the network frequency is unacceptable, since it contradicts the requirements of miniaturization.

1515

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство, содержащее сетевой выпр митель , выход которого соединен с входом питани конвертора, выходом The closest to the invention to the technical essence is a device containing a power rectifier, the output of which is connected to the converter power input, output

20 соединенного с выходными клеммами и входом блока управлени , выход которого соединен с управл ющим входом конвертора, цепочку из последовательно соединенных резистора и конденсатора, подключенную между выходными выводами сетевого выпр ьттел , поро говый блок, выход которого соединен с входом питани блока управлени 20 connected to the output terminals and the input of the control unit, the output of which is connected to the control input of the converter, a chain of series-connected resistors and a capacitor connected between the output terminals of the network controller, the threshold unit whose output is connected to the input of the control unit

Устройство содержит сетевой вы30 рр митель, выходное напр жение которого используетс дл питани кон вертора, регулируемого блоком управлени , входом соединеного с stJxofloM устройства, а клеммой питани через пороговый блок подключенного к выхо дйому конденсатору допс)лнительного высокочастотного выпр мител и высокоомному резистору, соединенному с положительным полюсом сетевого вы пр кттел . Устройство работает следуютдим образом.. При подключении сетевого выпр ми тел к сети переменного тока происходит зар д конденсатора через рези с.тор. При достижении напр жением на конденсаторе определенного значени срабатывает пороговый блок, на выходе блока управлени формируетс сигнал возбуждени активных прибо .ров конвертора,на выходе конвертора по вл етс напр жение и в дальнейшем питание цепи управлени производитс от дополнительного выпр мител . Поскольку стабилизаци ВИП производитс по основному выходу,, нормальное функционирование цепи управлени при увеличении сопротивлени нагрузки и особенно при холостом хо де на выходе устройства оказываетс невозможным. Это обусловлено тем, что коэффициент заполнени импульсо формуемых на входе основного, а следовательно , и вспомогательного выпр мител , становитс настолько малым, что напр жение питани цепи управлени уменьшаетс в дес тки раз. Поэтому минимальное значение тока нагрузки также ограничивают с помощью |балластного резистора (снижение КПД однако и в этом случае нестабильность напр жени , питающего цепь управлени , оказываетс весьма значительной , что приводит к снижению надёжности и ухудшению качественных показателейi Велико также врем уста новлени выходного напр жени , обусловленное значительной посто нной времени зар да пускового конденсатора . Целью изобретени вл етс повышение КПД и надежности устройства и ускорение процесса включени при обе спечении гальванической разв зки вхо да и выхода. Указанна цель достигаетс тем, что в стабилизированный источник посто нного напр жени введены конденсатор , пороговый блок запуска конвертора, электронный ключ и амплитудный детектор, при этом дополнительный конденсатор включен параллельно резистору, упом нутой цепочки , вход порогового блока соединен с .выходом конвертора, вход амплитудного детектора соединен с выходом блока управлени , а выход - с входоМ электронного ключа, выход блока запуска конвертора соединен с управл ющим , входом конвертора, а вход г- с выходами электронного ключа и порогового блока, входом подключенного к точке соединени конденсаторов и -резистора . На чертеже представлена функциональна схема стабилизированного источника посто нного напр жени . Стабилизированный источник содер- жит сетевой выпр митель 1, -питающий конвертор 2, блок 3 управлени конвертором , управл ющий вход которого соединен с выходом устройства а вход питани соединен с выходом через пороговое устройство 41 К выходу блока 3 управлени подключен амплитудный детектор 5, выход которого соединен с управл ющим входом электронного ключа 6, выходом под1 (:люченного к выводу питани блока 7 запуска конвертора и к выходу дополнительно введенного порогового блока 8, входом присоединеннного к точке соединени резистора 9 и конденсаторов 10 и 11. Устройство работает следующим образом.. При подключении сетевого вы .пр мител 1 к сети переменного тока происходит форсированный зар д конденсаторов 10 и 11, при заданном значении напр жени на пусковом конденсаторе 11 срабатывает пороговый блок 8 и На виходе блока 7 запуска формируетс сигнал возбуждени активных приборов конвертора 2. На выходе конвертора возникает напр жение , которое при достижении определенного значени подаетс на клемму питани блока 3 управлени . К этому моменту пусковой конденсатор 11 разр жен и сигналвозбуждени формируетс блоком 3 .управлени . Амплитудный детектор 5 поддерживает электронный ключ 6 в открытом Состо нии,что преп тствует повторному зар ду пускового конденсатора 11. При необход 1мости согласовани величин выходного напр жени ВИП и напр жени питани цепи управлени пороговое устройство 4 может бнть подключено к выходу через вольтодобавочное иливольтовычитающее устройство. В качестве блока запуска может быть использован любой задающий генератор , выходна мощность которого достаточна дл управлени активными приборами конвертора. Выходы блока 7 запуска и блока 3 управлени могут быть соединены с первичными обмотками трансформатора возбуждени , выходна обмотка которого соедин етс с управл5по1цим входом конвертора.The device contains a mains isolator, the output voltage of which is used to power the converter, regulated by the control unit, the input connected to the stJxofloM device, and the power terminal through the threshold unit connected to the output capacitor of the additional high-frequency rectifier and high-resistance resistor connected to the positive pole of the network you are. The device works in the following way. When connecting the mains of the solids to the AC mains, a capacitor is charged through the resistor. When the voltage on the capacitor reaches a certain value, the threshold unit is triggered, the excitation signal of the active devices of the converter is generated at the output of the control unit, a voltage appears at the output of the converter and the control circuit is powered from an additional rectifier. Since the stabilization of the VIP is performed at the main output, the normal operation of the control circuit with increasing load resistance, and especially at idle at the output of the device, is impossible. This is due to the fact that the fill factor of the pulsable molds at the input of the main, and hence the auxiliary rectifier, becomes so small that the supply voltage of the control circuit decreases tenfold. Therefore, the minimum value of the load current is also limited with the help of a ballast resistor (the decrease in efficiency, however, and in this case, the instability of the voltage supplying the control circuit is very significant, which leads to a decrease in reliability and deterioration of the quality indicators due to the considerable constant charging time of the starting capacitor. The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the device and accelerate the switching process for both This objective is achieved by introducing a capacitor, a converter trigger threshold unit, an electronic switch and an amplitude detector into the stabilized DC voltage source, with the additional capacitor connected in parallel with the resistor, the mentioned chain, the threshold input. the unit is connected to the converter output, the input of the amplitude detector is connected to the output of the control unit, and the output is connected to the input of the electronic key, the output of the converter starting unit is connected to the control, input home converter, and the input g - with the outputs of the electronic key and the threshold unit, the input connected to the junction point of the capacitors and -resistor. The drawing shows a functional diagram of a stabilized constant voltage source. The stabilized source contains a mains rectifier 1, an in-feed converter 2, a converter control unit 3, the control input of which is connected to the device output and a power input connected to the output through the threshold device 41. An amplitude detector 5 is connected to the output of the control unit 3 connected to the control input of the electronic switch 6, the output of sub1 (: connected to the power output of the converter start-up unit 7 and to the output of the additionally input threshold unit 8, the input connected to the connection point of the resistor 9 and capacitors 10 and 11. The device operates as follows .. When the mains power supply 1 is connected to the AC mains, the capacitors 10 and 11 are forced to charge, for a given voltage value on the starting capacitor 11, the threshold unit 8 and On the input of the unit 7, the excitation signal of the active devices of the converter 2 is generated. A voltage appears at the output of the converter, which, when a certain value is reached, is applied to the power terminal of the control unit 3. At this point, the starting capacitor 11 is discharged and the excitation signal is generated by the control unit 3. The amplitude detector 5 maintains the electronic switch 6 in the open state, which prevents the recharging of the starting capacitor 11. If it is necessary to match the output voltage of the VIP and the control supply voltage, the threshold device 4 can be connected to the output via a voltage boost or voltage reading device. As a start-up unit, any master oscillator can be used, the output power of which is sufficient to control the active devices of the converter. The outputs of the start-up unit 7 and the control unit 3 can be connected to the primary windings of the field transformer, the output winding of which is connected to the control input of the converter.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 483744, cl. H 02. M 3/32, 1973.

2. Electronic equipment in the car. Issue 9. M., Soviet Radio, 1977, p. 154, FIG. 1. :

3. Management of switching power supplies using BIS Electronics (USA). 1977, 17, p.56, fig.3. ,

4.electronic technology in automation. Vyb.b, M., Soviet radio 1974, p.60, Fig.1.