SU1081632A1 - Multisection pulse d.c.voltage stabilizer - Google Patents

Abstract

МНОГОЗВЕННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий N параллельно включенных силовых модулей, источник опорного напр жени  и генератор пилообразного напр жени , выходы которых соединены с входами компаратора, причем каждый из силовых модулей содержит последовательно соединенные датчик тока, подключенный к входному выводу, силовой транзистор с узлом усилени  , I.CD -фильтр, выход которого соединен с выходными выводами стабилизатора,ЯС -интегрирующую цепь, подключенную к датчику тока, спуско вую цепь на h-p-h и р -И-р транзисторах , выход которой соединен с входным выводом, отличающийс   тем, что, с целью обеспечени  вьфавнивани  токов параллельно вклю ченных силовых модулей, в каждый из них введены стабилизатор тока, включенный между общей шиной и первьлм входом спусковой цепи, схема И, один вход которой соединен с первым входом спусковой цепи, а другой - с выходом компаратора, а выход схемы И соединен с входом узла усилени  силового транзистора, резистор, включенный между выходом Я С-цели и вторым входом спусковой цепи.MULTIPLE PULSE CONSTANT VOLTAGE STABILIZER, containing N power modules connected in parallel, a voltage source and a sawtooth voltage generator, the outputs of which are connected to the comparator inputs, each of the power modules containing a current sensor connected in series to the input terminal, a power transistor with a section gain, I.CD filter, the output of which is connected to the output pins of the stabilizer, JS - integrating circuit connected to the current sensor, the release circuit to hph and p -And transistors, the output of which is connected to an input terminal, characterized in that, in order to ensure that the currents of parallel-connected power modules are inserted, a current stabilizer connected between the common bus and the primary input of the trigger circuit, and one input of which is connected to the first input of the trigger circuit, and the other to the comparator output, and the output of the AND circuit is connected to the input of the power transistor gain node, a resistor connected between the I-C target output and the second trigger input.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани  с больши ми токовыми нагрузками.The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply systems with high current loads.

Известен однозвенный импульсный стабилизатор посто нного напр жени  с защитой от токовой перегрузки, содержащий силовой ключ,LCD -фильт датчик тока, схему управлени , R5триггер и интегрирующую цепь fj .A single-link pulsed DC voltage regulator with current overload protection is known, which contains a power switch, an LCD filter, a current sensor, a control circuit, an R5 trigger, and an integrating circuit fj.

Устройство принципиально обеспечивает возможность наращивани  силовых модулей вследствие того, что пр определенной величине тока оно переходит в режим стабилизации тока. Однако этот режим  вл етс  кратковременным и через незначительную временую задержку происходит отключение силового ключа.The device fundamentally provides the possibility of increasing the power modules due to the fact that, at a certain current value, it switches to the current stabilization mode. However, this mode is short-lived and after a slight time delay the power switch is turned off.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий включенный последовательно в силовую шину силовой ключ, LCD -фиЛьтр, датчик тока, параллельно которому подключена интегрирующа  RC -цепь и спускова  цепь, выход которой через диод соединен с выходом схемы. управлени  и входом силового ключа 2 .The closest to the present invention is a pulse voltage regulator containing a power switch connected in series to the power bus, an LCD filter, a current sensor, in parallel with which is connected an integrating RC circuit and a trigger circuit, the output of which is connected via a diode to the output of the circuit. control and power key input 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что устройство при определенных токовых значени х не может переходить в режим стабилизации тока, что исключает возможность автоматического выравнивани  токов силовых модулей при их параллельном соединении, т.е. исключаетс  возможность выполнени  стабилизации на рабочие токи, значительно превьшающие максимально-допустимый ток одного силового модул .A disadvantage of the known device is that the device at certain current values cannot switch to the current stabilization mode, which excludes the possibility of automatic alignment of the currents of the power modules when they are connected in parallel, i.e. it eliminates the possibility of performing stabilization on operating currents, significantly exceeding the maximum allowable current of one power module.

Цель изобретени  - обеспечение автоматического выравнивани  токов силовых модулей при их параллельном соединении.The purpose of the invention is to provide automatic leveling of the currents of the power modules when they are connected in parallel.

Поставленна  цель, достигаетс  тем, что с многозвенный импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий N параллельно включенных силовых модулей, источник бпорного напр жени  и генератор пилообразного напр жени , выходы которых соединены с входами компаратора , причем каждый из силовых модулей содержит последовательно соединенные датчик тока, подключенный к входному выводу, силовой транзистор с узлом усилени ,LCD -фильтр, выходThe goal is achieved by the fact that with a multilink pulsed voltage regulator containing N power modules connected in parallel, a voltage source and a saw voltage generator, the outputs of which are connected to the inputs of the comparator, each of the power modules having a series-connected current sensor connected to the input terminal, power transistor with a gain node, LCD filter, output

которого соединен с выходными выводами стабилизатора, RC -интегрирующую цепь, подключенную к датчику тока, спусковую цепь на п-р-п и р-п-р транзисторах, выход которой соединен с входным выводом, .в каждьй из силовых модулей введены стабилизатор тока, включенный между общей шиной и первым входом спусковой which is connected to the output pins of the stabilizer, RC - integrating circuit connected to the current sensor, the trigger circuit on the pnp and pnp transistors, the output of which is connected to the input terminal. A current stabilizer is inserted in each of the power modules, connected between the common bus and the first trigger input

10 цепи, схема И, один вход которой соединен с первым входом спусковой цепи, а другой - с выходом компаратора , а выход схемы. И соединен с входом узла усилени  силового тран15 зистора, резистор, включенный между выходом RC -цепи и вторым входом спусковой цепи.10 circuit, the circuit And, one input of which is connected to the first input of the trigger circuit, and the other - with the output of the comparator, and the output circuit. And connected to the input of the transistor power transistor node, a resistor connected between the output of the RC circuit and the second input of the trigger circuit.

На чертеже приведена схема многозвенного импульсного стабилизатора.The drawing shows a diagram of the multilink impulse stabilizer.

Устройство содержит N силовых The device contains N power

0 модулей 1, соединенных параллельно к общей нагрузке и управл емых с выхода общей схемы управлени , содержащей компаратор 2, источник 3 опорного напр жени  и генератор 4 пилооб5 разного напр жени .0 modules 1 connected in parallel to a common load and controlled from the output of a common control circuit containing a comparator 2, a source 3 of a reference voltage and a generator 4 of a saw voltage 5 of different voltage.

Каждый силовой модуль 1 содержит последовательно соединенные датчик 5 тока,силовой ключ 6 с узлом усилени , LCD-фильтр 7,спусковую цепь 8, уп0 равл ющий вход которой через резистор 9 и интегрирующую RC -цепь 10 соединен с датчиком 5 тока, один вывод спусковой цепи 8 соединен с входным выводом, а другой с общей Each power module 1 contains a current sensor 5 connected in series, a power switch 6 with a gain unit, an LCD filter 7, a trigger circuit 8, the equipotential input of which is connected to a current sensor 5 through a resistor 9 and an integrating RC circuit 10; circuit 8 is connected to the input terminal, and the other with a common

5 шиной через стабилизатор 11 тока, схему И 12, один вход которой соединен с выходом спусковой цепи 8, другой - с выходом компаратора 2, а выход - с управл ющим входом силово0 го ключа 6.5 by bus through a current stabilizer 11, circuit 12, one input of which is connected to the output of the trigger circuit 8, the other to the output of the comparator 2, and the output to the control input of the power switch 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При рабочем токе каждого силового модул  1, не превышающем максималь5 но допустимого, на каждом такте, определ емом периодом Т генератора 4 пилообразного напр жени , силовые транзисторы блока 6 открываютс  по цепи: выход компаратора 2 - схе0 ма И 12 - блок 6 усилени  силового транзистора на врем  Ц, определ емое соотношениемWith a working current of each power module 1 not exceeding the maximum allowed, at each clock cycle determined by the period T of the sawtooth generator 4, the power transistors of block 6 open in a circuit: comparator 2 output - circuit AND 12 - power transistor gain 6 for time C, defined by the ratio

tu 6bix . Т Uex tu 6bix. T uex

где и ЗУ - входное напр жение, Ugjji - выходное напр жение.where memory is the input voltage, Ugjji is the output voltage.

По окончании t,At the end of t,

-ц по той же цепи происходит запирание силовых транзисторов 6. При этом токи силовых модулей 1 могут отличатьс  от среднего значени  вследствие разбросов параметров элементов 6 и 7, а также различий в температурных режимах.-c along the same circuit, the locking of the power transistors 6 occurs. In this case, the currents of the power modules 1 may differ from the average value due to variations in the parameters of elements 6 and 7, as well as differences in temperature conditions.

При достижении тока через какойлибо силовой модуль установленного номинального значени  сигнал на конденсаторе RC -цепи 10. достигает порога срабатывани  спусковой цепи 8 и происходит блокировка схемой И 12 сигнала компаратора. Выключение спусковой цепи 8 происходит с посто нной When the current through some power module reaches the set nominal value, the signal on the RC capacitor 10. reaches the trigger threshold of the trigger circuit 8 and the comparator signal is blocked by the And 12 circuit. The shutdown of the trigger chain 8 occurs with constant

задержкой tg, равной длительности разр да конденсатора RC цепи 10 через собственный резистор и датчик 5 тока на величину напр жени , равную произведению тока стабилизатора 11 на сопротивление резистора 9.delay tg equal to the duration of the discharge of the capacitor RC of the circuit 10 through its own resistor and current sensor 5 by the voltage equal to the product of the current of the stabilizer 11 and the resistance of the resistor 9.

Таким образом, при достижении в i-M модуле 1 тока номинального значени  длительность включённого состо ни  силового транзистора в этом модуле на каждом такте становитс  меньше, чем в других модул х, |что эквивалентно увеличению и выравниванию с остальными внутреннего сопротивлени  i-ro модул  1, причем исключаетс  его аварийна  перегрузка .Thus, when the current in the iM module 1 reaches its nominal value, the duration of the on state of the power transistor in this module at each clock cycle becomes less than in other modules, | which is equivalent to increasing and equalizing with the rest the internal resistance of the i-ro module 1, and its emergency overload is excluded.

При уменьшении внешнего сопротивлени  нагрузки и достижении всеми силовыми модул ми 1 номинального тока в каждом происходит уменьшениеWhen the external resistance of the load decreases and all the power modules 1 achieve the rated current in each, the decrease occurs

т.е. снижение выходного напр же-пthose. decrease in output voltage

ни  ид-дустройство в целом переходит из режима стабилизации напр жени  в импульсный режим стабилизации тока. В этом режиме оно работает и в момент действи  пусковых токов или перегрузок. Ток стабилизации силового модул  t определ етс  из соотношени  -т . Р . где и..-..- напр жениеNeither the device as a whole shifts from voltage stabilization to pulse current stabilization. In this mode, it also works at the time of inrush current or overload. The stabilization current of the power module t is determined from the ratio -m. R . where and ..-..- voltage

.. ТГ порога-включени  спусковой схемы 8,.. TG threshold-enable trigger circuit 8,

Rg - величина- сопротивлени  датчика 5 тока.Rg is the resistance value of current sensor 5.

Таким образом, при использовании предлагаемого стабилизатора, обеспечиваетс  выравнивание токов параллельно включенных силовых модулей.Thus, when using the proposed stabilizer, the equalization of currents of parallel-connected power modules is ensured.

Claims (1)

МНОГОЗВЕННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий N параллельно включенных силовых модулей, источник опорного напряжения и генератор пилообразного напряжения, выходы которых соединены с входами компаратора, причем каждый из силовых модулей содержит последовательно соединенные дат чик тока, подключенный к входному выводу, силовой транзистор с узлом усиления , LCD -фильтр, выход которого соединен с выходными выводами стабилизатора,'RC -интегрирующую цепь, подключенную к датчику тока, спусковую цепь на h-p-h и р -П-р транзисторах, выход которой соединен с входным выводом, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения выравнивания токов параллельно вклю~ ченных силовых модулей, в каждый из них введены стабилизатор тока, включенный между общей шиной и первым входом спусковой цепи, схема И, один вход которой соединен с первым входомMULTI-CIRCULAR PULSED VOLTAGE STABILIZER, containing N parallel-connected power modules, a reference voltage source and a sawtooth voltage generator, the outputs of which are connected to the inputs of the comparator, each of the power modules containing a series-connected current sensor connected to the input terminal, a power transistor with a gain node , LCD-filter, the output of which is connected to the output terminals of the stabilizer, 'RC-integrating circuit connected to the current sensor, trigger circuit for hph and p-p-p trans sources, the output of which is connected to the input output, characterized in that, in order to ensure equalization of the currents of the parallel connected power modules, a current stabilizer is inserted into each of them, connected between the common bus and the first input of the trigger circuit, circuit I, one input which is connected to the first input Я спусковой цепи, а другой - с выходом . компаратора, а выход схемы И соеди- |/ нен с входом узла усиления силового транзистора, резистор, включенный I* между выходом RС-цепи и вторым вхо- _д дом спусковой цепи. СI am the trigger chain, and the other with the exit. the comparator and the output of the AND circuit soedi- | / nen gain to the input node of the power transistor, a resistor connected between the output I * RC-circuit and the second house vho- _d trigger circuit. FROM