SU1206758A1 - Switch d.c.voltage stabilizer - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к, электротехнике , в частности, стабилизаторам осто нного напр жени , и может приен тьс  в системах питани  вычислительных и автоматических устройств.The invention relates to electrical engineering, in particular, to stabilizers of residual voltage, and can be applied in power systems of computing and automatic devices.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы стабилизатора и его удельной выходной мощности.The aim of the invention is to increase the reliability of the stabilizer and its specific output power.

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема ключевого стабилизатора посто нного напр жени .The drawing shows a circuit diagram of a key constant voltage regulator.

Ключевой стабилизатор посто нного напр жени  содержит низкочастотный ыпр митель с фильтром 1, соединенный входом с входными выводами 2 стабилизатора , а выходом - с ключевым преобразователем 3, управл ющие входы оторого подключены к выходам предварительного усилител  4 мощности, а выходы - к первичной обмотке 5 выходного трансформатора 6, вторична  обмотка 7 которого через высокочастотный выпр митель с фильтром 8 соединена с выходными выводами 9, к которым входом подключен усилитель 10 рассогласовани , выходом подключенный к входу узла 11 формировани  дискретных управл нидих импульсов, другой вход которого соединен с генератором 12 тактовых импульсов, а выход подключен к первым входам элементов И 13 и 14, вторые входы которых соединены с выходами генератора 12 тактовых импульсов, а вьпсоды - с входами предварительного усилител  4 мощности. Устройство содержит также введенные, в выходной трансформатор 6 обмотки 15 и 16, подключенные через линии 17 и 18 задержки, и введенные элементы НЕ 19 и 20 - к третьим входам эле- ментов И 13 и 14.The key voltage regulator contains a low-frequency filter with filter 1 connected to the stabilizer input terminals 2, and an output to the key converter 3, the control inputs are connected to the preamplifier 4 power outputs, and the outputs to the primary winding 5 of the output transformer 6, the secondary winding 7 of which through a high-frequency rectifier with filter 8 is connected to output pins 9, to which the input of the error amplifier 10 is connected, output connected to the input of node 11 generating discrete control nidih pulses, another input of which is connected to a generator of 12 clock pulses, and the output is connected to the first inputs of elements 13 and 14, the second inputs of which are connected to the outputs of a generator of 12 clock pulses, and vspdsody to the inputs of the preamplifier 4 of power. The device also contains the windings 15 and 16, which are connected to the output transformer 6, connected through the delay lines 17 and 18, and the input elements NOT 19 and 20 to the third inputs of the elements 13 and 14.

Элементы НЕ 19 и 20 выгон ют логическую операцию инверсии и одновременно операцию форЬ;ировани  импульсов.Elements 19 and 20 drive out the logical inversion operation and the simultaneous forcing operation of pulses.

Генератор 12 тактовых импульсов обеспечивает тактирование управл ющих импульсов и их поканальное распределение .A clock pulse generator 12 provides clocking of control pulses and their channel-by-channel distribution.

Линии 17 и 18 задержки осуществ ют задержку запрещающих импульсов дополнительных обмоток 15 и 16 а врем  спада коллекторного тока силовых трансформаторов. The delay lines 17 and 18 delay the inhibitory pulses of the additional windings 15 and 16 and the fall time of the collector current of the power transformers.

Стабилизатор работает следукмцим бразом.The stabilizer works as follows.

Напр жение сети, поступающее на низкочастотный выпр митель с фильтром 1, выпр мл ет и поступает на ключевой преобразователь 3, которыйThe network voltage applied to the low-frequency rectifier with filter 1, rectifies and enters the key converter 3, which

преобразует его в высокочастотные импульсы напр жени . Высокочастотные (силовые) импульсы с ключевого преобразовател  3 через выходной трансформатор 6 (обмотка 7) поступают наconverts it into high frequency voltage pulses. High-frequency (power) pulses from the key converter 3 through the output transformer 6 (winding 7) are fed to

высокочастотньй выпр митель с фильтром 8 и преобразуютс  в посто нное напр жение, поступающее на выход стабилизатора и на вход усилител  10 рассогласовани . Изменени  выходногоthe high-frequency rectifier with filter 8 is converted into a direct voltage applied to the output of the stabilizer and to the input of the error amplifier 10. Output Changes

напр жени  относительно заданного уровн  с выхода стабилизатора поступают на вход усилител  10 расстогла- совани , усиливаютс  и поступают на вход узла 11 формировани  дискретных управл ющих импульсов, на другой вход которой поступают сигналы от генератора 12 тактовых импульсов . Узел формировани  дискретных управл ющих импульсов может бытьVoltages with respect to a predetermined level from the output of the stabilizer are fed to the input of the amplifier 10 spacing, amplified and fed to the input of the node 11 to form discrete control pulses, to the other input of which signals from the generator 12 clock pulses are received. The discrete control pulse generation unit can be

построен как по схеме ШИМ, так и по схеме РИМ. При построении схемы 11 формировани  дискретных управл ющих импульсов по схеме ШИМ он вырабатывает модулированные по длительностиbuilt as a PWM scheme, and according to the scheme ROME. When constructing a circuit 11 for generating discrete control pulses according to the PWM scheme, it produces modulated in duration

импульсы, а при построении его на схеме РИМ он выдает модулированные по длительности пачки импульсов, управл ющие ключевым преобразователем 3, при этом выдача очередного управл ющего импульса , на вход ключевого преобразовател  3 задерживаетс  до тех пор, пока на выходе ключевого преобразовател  3 не закончатс  все переход- ные процессы, св занные со спадом коллекторного тока другого плеча. Это достигаетс  тем, что в выходной трансформатор 6 дополнительно введены две обмотки 15 и 16, которые черезimpulses, and when plotting it on the ROM scheme, it outputs modulated pulse packs controlling the key converter 3, while the output of the next control pulse to the input of the key converter 3 is delayed until the output of the key converter 3 ends transients associated with the fall of the collector current of the other arm. This is achieved by the fact that two windings 15 and 16 are additionally introduced into the output transformer 6, which through

линии 17 и 18 задержки и элементы НЕ 19 и 20 запрещают прохождение очередного управл ющего импульса с выхода узла 11 формировани  дискретных импульсов на вход ключевого преобразовател  3 до тех пор, пока не закончитс  переходной процесс выключени  очередного транзистора ключевого преобразовател  3, св занный с действием предыдущего управл ющего импульса. До тех пор, пока силовой транзистор в одном из плеч ключевого преобразовател  3 не начнет закрыватьс , не изменитс  направление магнитного потока вdelay lines 17 and 18 and elements HE 19 and 20 prohibit the passage of the next control pulse from the output of the node 11 of forming discrete pulses to the input of the key converter 3 until the transition process of turning off the next transistor of the key converter 3 is completed, associated with the action of the previous control pulse. Until the power transistor in one of the arms of the key converter 3 begins to close, the direction of the magnetic flux in

3131

трансформаторе 6 и, следовательно, на другое плечо не будут поступать управл ющие импульсы, так как в это врем  с выхода обмоток 15 и 16 через линии задержки и элементы НЕ будут поступать запрещающие импульсы.the transformer 6 and, therefore, no control pulses will be received on the other arm, since at this time the output pulses will not come from the windings 15 and 16 through the delay lines and elements.

Такое построение схемы стабилизатора , позвол ет существенно уменьшить возможность по влени  токов перекрыти  и использовать практически всю длительность рабочего импульса за исключением времени, св занного с задержкой включени  элементов, например временем включени  силовых транзисторов ключевого преобразовател  3, которым можно пренебречь и которое  вл етс  полезным, так как вносит дополнительную гарантию того, что переходной процесс, св занньй с выключением другого плеча, закончитс  полностью.Such a construction of the stabilizer circuit significantly reduces the possibility of current overlapping and uses almost the entire duration of the operating pulse, except for the time associated with the switching on delay of elements, such as the turn-on time of the power transistors of the key converter 3, which can be neglected and which is useful since it introduces an additional guarantee that the transition process, connected with the shutdown of the other arm, will end completely.

По вление токов перекрыти  при таком схемном построении исключаетс , так как к моменту открыти  одного плеча ключевого преобразовател  3 второе должно быть полностью закрыто. Такое построение защищает преобразователь от токов перекрыти The occurrence of overlap currents in such a circuit construction is excluded, since by the time one key arm 3 is opened, the second must be completely closed. Such a construction protects the converter from overlapping currents.

если задержка, вносима  силовымиif the delay is enforceable

0675806758

транзисторами .и элементами управлени  , н е превьшает одного-двух периодов работы ключевого преобразовател , что на много превышает врем transistors and control elements do not exceed one to two periods of operation of a key converter, which is much longer than

5 защиты гарантированной паузой. За- держки, длительность которых может существенно превыщать врем  гарантированной паузы, возможны при изменени х температуры и различных .поверхQ ностных эффектах. Одним из таких5 pause guaranteed protection. Delays, the duration of which may significantly exceed the time of the guaranteed pause, are possible with changes in temperature and various surface effects. One of these

эффектов  вл етс  эффект засыпани , когда задний фронт импульса может зат гиватьс  до нескольких сотен микросекунд.effects is a sleep effect, where the leading edge of a pulse can last for up to several hundred microseconds.

15 Данное решение позвол ет наиболее полно использовать всю длительность рабочего импульса, так как начало следующего силового импульса может начинатьс  непосредственно после15 This solution allows the most use of the entire duration of the working pulse, since the beginning of the next power pulse can begin immediately after

20 окончани  предыдущего импульса20 end of the previous pulse

(задержка на врем  спада незначительна и не превьш ает 1-2 мкс) .(the delay for the decay time is insignificant and does not exceed 1-2 μs).

Устранение токов перекрыти  способствует повьщ1ению надежности рабо25 ты ключевых транзисторов стабилизатора напр жени , а более полное использование длительности рабочего импульса - увеличению удельной выходной мощности на единицу объема.The elimination of overlap currents contributes to the reliability of the operation of the key transistors of the voltage regulator, and the fuller use of the duration of the working pulse increases the specific output power per unit volume.

VV

0-10-1

22

2020

1818

1717

--0--0

js:js:

1212

j 1j 1

7575

/4/four

11eleven

10ten

Состайитель A. Колоколкин Редактор В. Иванова Техред А.БабинеЦ;, Корректор С. ШекмарCompanion A. Kolokolkin Editor V. Ivanov Tehred A. BabineC ;, Proofreader S. Shekmar

Заказ 8711/49Order 8711/49

Тираж 837Circulation 837

ВНИШШ Государственного комитета СССРVNISh State Committee of the USSR

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch ShSh Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

ПодписноеSubscription

Claims (1)

КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий низкочастотный выпрямитель с фильтром, соединенный входом с входными выводами, а выходом - с входом ключевого преобразователя, управляющие входы которого подключены к выходам предварительного усилителя мощности, а выходы - к первичной обмотке выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через высокочастотный выпрямитель с фильтром соединена с выходными выводами, к которым входом подключен усилитель рассогласования, выход которого соединен с входом узла формирования дискретных управляющих импульсов, вторым входом подключенного к генератору тактовых импульсов, а выходом - к первым входам элементов И, вторые входы которых подключены к выходам генератора тактовых импульсов , а выходы соединены с входами предварительного усилителя мощности, две линии задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора в работе и его удельной выходной мощности, в него введены две обмотки выходного трансформатора, которые через соответствующие линии задержки и введенные элементы НЕ подключены к третьим входам элементов И.KEY DC VOLTAGE STABILIZER containing a low-frequency rectifier with a filter connected to the input terminals with an output and an output to a key converter input, the control inputs of which are connected to the outputs of the preliminary power amplifier, and the outputs to the primary winding of the output transformer, the secondary winding of which with a filter connected to the output terminals, to which the input is connected to the mismatch amplifier, the output of which is connected to the input of the formation unit for sketched control pulses, the second input connected to the clock generator, and the output to the first inputs of the I elements, the second inputs of which are connected to the outputs of the clock generator, and the outputs are connected to the inputs of the preliminary power amplifier, two delay lines, characterized in that, with In order to increase the reliability of the stabilizer in operation and its specific output power, two windings of the output transformer are introduced into it, which are NOT connected to the power supply via the corresponding delay lines and the introduced elements dark inputs of elements I.