SU1399867A1 - Secondary d.c. voltage supply source - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может найти применение в цеп х питани  различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - снижение габаритов и массы источника. Источник содержит основной усилитель мощности 3 и дополнительный усилитель мощности 17. Обмотки трансформаторов 18 и 19 усилителей мощности соединены таким образом, что импульсное напр жение на входе выпр мител  20 может либо увеличиватьс  по амплитуде , либо уменьшатьс  в зависимости от фазы сигнала усилител  17, Фазиров- ка сигнала определ етс  компараторами 7,8, логическими элементами И 11-14 и ИЛИ 15,16. 1 ил.The invention relates to the field of electrical engineering and may find application in the power supply circuits of various electronic equipment. The purpose of the invention is to reduce the size and weight of the source. The source contains the main power amplifier 3 and the additional power amplifier 17. The windings of the transformers 18 and 19 of the power amplifiers are connected so that the pulse voltage at the input of the rectifier 20 can either increase in amplitude or decrease depending on the phase of the signal of the amplifier 17, Phased which signal is determined by the comparators 7.8, the AND 11-14 and OR 15,16 logical elements. 1 il.

Description

(Л(L

XX

Изобретение относитс  к электротех- HviKe, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение при проектировании источников вторичного электропитани  различной радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical HviKe, in particular to converter equipment, and may find application in the design of sources of secondary power supply of various electronic equipment.

Целью изобретени   вл етс  снижение габаритов и массы источника, уменьшение амплитуды пульсаций и повышение КПД путем обеспечени  реверсивности напр жени  на выходе дополнительного усилител  мощности по отношению к основному.The aim of the invention is to reduce the size and mass of the source, reduce the amplitude of the pulsations and increase the efficiency by ensuring the voltage reversibility at the output of the additional power amplifier with respect to the main one.

На чертеже представлена электричес ка  схема устройства.The drawing shows the electrical circuit of the device.

Источник вторичного электропитани  содержит задающий генератор 1, выход которого через счетный триггер 2 подключен к входам основного усилител  3 мощности. Кроме того,, выход задающего генератора через генератор 4 пилообразного напр жени  и аналоговый сумматор на резисторах 5 и 6 подсоединен к вторым входам двух компараторов 7 и 8, первые входы которых подключены к первому 9 и второму 10 источникам управл ющих напр жений, а выходы через логические элементы И 11-14 и элементы ИЖ 15 и 16 к входам дополнительного усилител  17 мощности , выход которого соединен с первичной обмоткой трансформатора 18. Вторична  обмотка трансформатора 18 соединена последовательно с первич- The secondary power supply source contains a master oscillator 1, the output of which is connected to the inputs of the main power amplifier 3 via a counting trigger 2. In addition, the output of the master oscillator through a generator 4 sawtooth voltage and an analog adder on resistors 5 and 6 are connected to the second inputs of two comparators 7 and 8, the first inputs of which are connected to the first 9 and second 10 sources of control voltages, and the outputs logic elements 11-14 and IZH 15 and 16 elements to the inputs of the additional power amplifier 17, the output of which is connected to the primary winding of the transformer 18. The secondary winding of the transformer 18 is connected in series with the primary

ной обмоткой силового трансформатора 19, выход которого через выпр митель 20 и фильтр 21 соединен с выходными клеммами 22 и с первым входом усилител  23 сигнала ошибки, второй вход которого подключен к выходу источника 24 опорного напр жени , а выход - к входу аналогового сумматора (резистору 6). Питаетс  устройство от источника первичного питани  (не по- казан). Дл  плавного выхода на режим источника используетс  блок 25.The winding of the power transformer 19, the output of which through the rectifier 20 and the filter 21 is connected to the output terminals 22 and the first input of the error signal amplifier 23, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source 24, and the output to the input of the analog adder (resistor 6). The device is powered by a primary power source (not shown). Block 25 is used to smoothly enter source mode.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче первичного питани  за- питысваетс  задающий генератор 1, формирующий импульсы больщой скважности . Импульсы с выхода задающего генератора преобразуютс  счетным триггером 2 в пр моугольные со скважносWhen the primary power is supplied, the feed generator 1, which generates pulses of high porosity, feeds. The pulses from the output of the master oscillator are converted by a counting trigger 2 into rectangular ones with a well hole.

тью два и, поступа  на вход основного уси-пител  3 мощности, обеспечивают его работу в двухтактном режиме. На выходе угнлите.п  3 мощности формиtwo and, entering the main usi-power 3 power input, ensure its operation in two-stroke mode. At the output of the charger.

руетс  двухпол рное пр моугольное напр жение, которое после суммировани  с напр жением на вторичной обмотке трансформатора 18 преобразуетс  силовым трансформатором 19 до необходимого уровн , вьтр мл етс , фильтруетс  и поступает на выходные клеммы , т.е. в нагрузку, а также сравниваетс  с источником 24 опорного сигнала на входах уси.пител  23 сигнала ошибки.A two-pole rectangular voltage, which, after summing up with the voltage on the secondary winding of the transformer 18, is transformed by the power transformer 19 to the required level, is heated, filtered and fed to the output terminals, i.e. into the load, as well as being compared with the source 24 of the reference signal at the inputs of the power amplifier 23 of the error signal.

Сигнал ошибки с выхода усилител  сигнала ошибки суммируетс  с пилообразным напр жением на резисторах 5 и 6 и поступает на вход компаратора 7 и 8.The error signal from the output of the error signal amplifier is summed with the sawtooth voltage across resistors 5 and 6 and is fed to the input of the comparator 7 and 8.

В начальный момент времени напр жение на первых входах компараторов 7,8 близко к нулю, который обеспечиваетс  блоком 25 плавного выхода на режим. При этом на выходе компаратора 8 присутствует сигнал О. Высокий уровень сигнала на выходе компаратора 7 открывает элементы И 11 и 12, элементы И 13 и 14 наход тс  при этом в запертом состо нии. На выходе элементов И 11 и 12 за счет поочередного их включени  сигналами со счетного триггера 2 формируютс  пр моугольные импульсы, фаза которых с помощью логических элементов ИЛИ 15 и 16 выбираетс  таким образом, чтобы напр жение на вторичной обмотке трансформатора 18 вычиталось из выходного напр жени  усилител  3 мощности. Выходное напр жение вьтр мител  20 при этом мало, чем обеспечиваетс  малый , зар дный ток конденсатора 21 фильтра, а значит и милый зар дный ток через транзисторы усилител  3 мощности.At the initial moment of time, the voltage at the first inputs of the comparators 7.8 is close to zero, which is provided by the unit 25 of the smooth output mode. At the same time, the signal O is present at the output of the comparator 8. A high level of the signal at the output of the comparator 7 opens elements 11 and 12, and elements 13 and 14 are in the locked state. At the output of the elements 11 and 12, due to their alternate switching on, signals from the counting flip-flop 2 form rectangular pulses, the phase of which is selected using the logic elements OR 15 and 16 so that the voltage on the secondary winding of the transformer 18 is subtracted from the output voltage of the amplifier 3 power. The output voltage of the voltage of the capacitor 20 at the same time is small, which ensures a small, charging current of the filter capacitor 21, and therefore a nice charging current through the transistors of the power amplifier 3.

Дальнейший рост суммарного значени  напр жени  на первых входах компараторов 7 и 8 приводит к достижению пилообразным напр жением уровн  напр жени  первого источника 9 управл ющего сигнала.A further increase in the total voltage value at the first inputs of the comparators 7 and 8 leads the sawtooth voltage to reach the voltage level of the first source 9 of the control signal.

Длительность выходного импульса компаратора 7 постепенно уменьшаетс , чем обеспечиваетс  увеличение выходного напр жени  выпр мител  20, а следовательно, и всего источника. Дальнейший рост напр жени  на первых входах компараторов 7 и 8 приводит к исчезновению импульсов на выходе компаратора 7 и по достижении второго источника управл ющего сигнала 10 по вл етс  сигнал на выходе компаратора 8, который поступает на элеменThe duration of the output pulse of the comparator 7 is gradually reduced, thereby increasing the output voltage of the rectifier 20, and hence of the entire source. A further increase in voltage at the first inputs of the comparators 7 and 8 leads to the disappearance of the pulses at the output of the comparator 7 and upon reaching the second source of the control signal 10 a signal appears at the output of the comparator 8, which is fed to the element

ты И 13 и 1А, Фазировка выходного напр жени  их выбрана таким образом чтобы напр жение на вторичной обмотке трансформатора 18 складывалось с выходным напр жением усилител  3 мощности, т.е. выходное напр жение источника продолжает увеличиватьс . По достижении выходным напр жением устройства уровн  опорного напр жени  источника 24 по вл етс  сигнал на выходе усилител  сигнала ошибки который преп тствует дальнейшему росту выходного напр жени , т.е. источник переходит в режим стабилизации. Блок 25 плавного выхода на режим при этом отключаетс  и в дальнейшей работе участи  не принимает.You are both 13 and 1A. The phasing of the output voltage is selected so that the voltage on the secondary winding of the transformer 18 is added to the output voltage of the power amplifier 3, i.e. source output voltage continues to increase. When the output voltage of the device reaches the level of the reference voltage of source 24, a signal appears at the output of the error signal amplifier which prevents the output voltage from further increasing, i.e. the source goes into stabilization mode. Block 25 of the smooth output to the mode is switched off and does not participate in further work.

В дальнейшем стабилизаци  выходного напр жени  осуществл етс  изменением уровн  суммарного напр жени  на входах компаратора 7 и 8 усилителем 23 сигнала ошибки.Subsequently, the output voltage is stabilized by varying the level of the total voltage at the inputs of the comparator 7 and 8 by the error signal amplifier 23.

Величина входного напр жени , при котором происходит реверс (вычитание или суммирование) напр жени  на выходе дополнительного усилител  мощности 17 (на трансформаторе 18), определ етс  уровнем напр жений на выходе источников 9 и 10 управл ющего сигнала и источника 24 опорного напр жени .The magnitude of the input voltage at which reversal (subtraction or summation) of the voltage at the output of the additional power amplifier 17 (at transformer 18) occurs is determined by the voltage level at the output of sources 9 and 10 of the control signal and the source 24 of the reference voltage.

Элементы, введенные в схему управлени  устройства, и св зи между ними обеспечивают реверс напр жени  дополнительного усилител  мощности, что при прочих равных услови х вдвое уменьшает величину этого напр жени  и, следовательно, снижают массу и габариты устройства, уменьшают амплитуду пульсаций и повьш1ают ЮТД.The elements introduced into the control circuit of the device and the relations between them provide reversal of the voltage of the additional power amplifier, which, all other things being equal, reduces this voltage by half and, consequently, reduces the weight and dimensions of the device, reduces the amplitude of the pulsations and increases the UTD.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Источник вторичного электропитани  посто нного напр жени , содержащий задающий генератор, выход которого подключен к входу генератора пилообразного напр жени  и к входу счетного триггера, выходами, соединенThe source of the secondary power supply voltage of the direct voltage, containing the master oscillator, the output of which is connected to the input of the sawtooth voltage generator and to the input of the counting trigger, is connected to the outputs ного с входа ш основного усилител  мощности, силовой трансформатор, вторична  обмотка которого через выпр митель и фильтр подсоединена к выходным клеммам и к первому входу усилител  сигнала ошибки, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напр жени , компаратор, первый вход которого соединен с выходом первого источника управл ющего сигнаfrom the input w of the main power amplifier, a power transformer, the secondary winding of which through a rectifier and filter is connected to the output terminals and to the first input of the error signal amplifier, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source, the comparator, the first input of which is connected to the output first control signal source логических элементов И, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам счетного триггера, дополнительный усилитель мощности, выход которого подсоединен к первичной обмотке второго трансформатора, причем вторична  обмотка второго трансформатора последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора подключена к выходу основного усилител  мощности, отличающийс  тем, что, с целью снижени  габаритовAnd logic gates, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the counting trigger, an additional power amplifier, the output of which is connected to the primary winding of the second transformer, the secondary winding of the second transformer in series with the primary winding of the power transformer connected to the output of the main power amplifier, characterized in that in order to reduce the size и массы источника, уменьшени  амплитуды пульсаций и повьш1ени  КПД путем обеспечени  реверсивности напр жени  на выходе дополнительного усилител  мощности по отношению к основному,and the mass of the source, reducing the amplitude of the pulsations and increasing the efficiency by ensuring the voltage reversibility at the output of the additional power amplifier with respect to the main one, в источник вторичного электропитани  введены второй компаратор, второй источник управл ющего сигнала, третий и четвертый логические элементы И, два логических элемента ИЛИ и аналоговый сумматор, причем первый вход второго компаратора соединен с выходом второго источника управл ющего сигнала, входы аналогового сумматора подключены к выходам генератора пилообразного напр жени  и усилител  сигнала ошибки, а выход - к вторым входам компараторов, выход второго компаратора подсоединен к вторым входам третьего и четвертого логических элементов И, а вьгходы всех логических элементов И подключены к соответствующим входам логических элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами дополнительного усилител the second comparator, the second control signal source, the third and fourth AND logic gates, two OR logic elements and the analog adder are inputted to the secondary power supply source, the first input of the second comparator is connected to the output of the second control signal source, and the analog adder inputs are connected to the generator outputs the sawtooth voltage and the error signal amplifier, and the output to the second inputs of the comparators, the output of the second comparator is connected to the second inputs of the third and fourth logical el And, and the inputs of all logical elements AND are connected to the corresponding inputs of logical elements OR, the outputs of which are connected to the inputs of an additional amplifier мощности.power.