SU849178A1 - Pulse dc voltage stabilizer - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлекфронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply devices of electronic equipment.

Известны однокаиальные и многофазные импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, которые содержат одну и более силовые ячейки, широтно-импульсный модулятор и цепь обратной связи Ή. · 10Known single and multiphase pulsed DC voltage stabilizers, which contain one or more power cells, pulse-width modulator and feedback circuit Ή. · 10

Однако такие стабилизаторы при запуске потребляют значительный импульсный ток, что приводит к большим перегрузкам транзисторов силовых ячеек. , 5However, such stabilizers consume significant pulsed current at startup, which leads to large overloads of power cell transistors. , 5

Наиболее близким к предлагаемому, техническим решением является известный импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий по меньшей мере одну силовую ячейку, вход 20 которой подключен к выходу широтноимпульсного модулятора, соединенного одним входом с выходом задающего гене— ipaTopa, а другим входом - с выходом ^усилителя постоянного тока, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, и усилитель-формирователь с укорачивающей RC-цепыо на входе,' свят занной с входным зажимом импульсного стабилизатораClosest to the proposed technical solution is a known pulsed DC voltage stabilizer containing at least one power cell, the input 20 of which is connected to the output of a pulse-width modulator connected to one input with the output of the master gene — ipaTopa, and the other input - with the output ^ of a constant amplifier current, the input of which is connected to the output of the comparison circuit, and the amplifier-driver with a shortening RC-circuit at the input, connected to the input terminal of the pulse stabilizer

Недостатком известного устройства является сложность принципиальной схемы, обусловленная необходимостью включения дополнительного источника напряжения.A disadvantage of the known device is the complexity of the circuit, due to the need to include an additional voltage source.

Цель изобретения - упрощение схемы импульсного стабилизатора.The purpose of the invention is to simplify the circuit of the pulse stabilizer.

Эта цель достигается тем, что вход укорачивающей цепи усилителя-формирователя подключен к входному зажиму импульсного стабилизатора, а выход усилителя-формирователя - к выходу усилителя постоянного тока.This goal is achieved by the fact that the input of the shortening circuit of the amplifier-driver is connected to the input terminal of the pulse stabilizer, and the output of the amplifier-driver is connected to the output of the DC amplifier.

На чертеже приведена схема предлагаемого импульсного стабилизатора.The drawing shows a diagram of the proposed pulse stabilizer.

Устройство состоит из силовых ячеек 1-4, входы которых, подключены к ·,’ выходам широтно-импульсных модуляторовThe device consists of power cells 1-4, the inputs of which are connected to ·, ’outputs of pulse-width modulators

5-8, один из входов которых подключен к многофазному задающему генератору 9, другие входы широтно-импульсных модуляторов объединены и подсоединены к выходу усилителя 10 постоянного ₅ тока, вход которого подсоединен к выходу схемы II сравнения, один из входов которой подключен к выходу многофазного импульсного стабилизатора, а второй соединен с источником ю 12 опорного напряжения, усилителя-формирователя 13 с укорачивающей RC-.цепью на входе, содержащего усилитель на транзисторе 14 и укорачивающую RC-цепь на конденсаторе 15, резисто- is pax 16 и 17. ·5-8, one of the inputs of which is connected to the multiphase master oscillator 9, the other inputs of the pulse-width modulators are combined and connected to the output of the DC amplifier ₅ , the input of which is connected to the output of the comparison circuit II, one of the inputs of which is connected to the output of the multiphase pulse a stabilizer, and the second is connected to a reference voltage source 12, a driver amplifier 13 with a shortening RC circuit at the input, containing an amplifier on transistor 14 and a shortening RC circuit on capacitor 15, resistor pax 16 and 17. ·

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

В установившемся режиме после подачи напряжения многофазный задаю- 20 щий генератор 9 выдает на выходах прямоугольные импульсы, сдвинутые по фазе друг относительно друга. Эти импульсы запускают широтноимпульсные модуляторы 5-8, кото- 25 рые возбуждают силовые ячейки 1-4^ и на выходе импульсного стабилизатора постоянного напряжения появляется напряжение, превышающее входное напряжение с выхода стабилизатора, 30 на другой вход напряжение от источника 12 опорного напряжения выделяет сигнал ошибки и через усилитель постоянного тока 10 таким образом изменяет относительную длительность 35 импульсов широтно-импульсных модуляторов, что выходное напряжение стабилизатора стабилизируется на определенном уровне.In steady state, after applying voltage, the multiphase master oscillator 9 generates rectangular pulses at the outputs that are phase shifted relative to each other. These pulses trigger pulse width modulators 5–8, which 25 excite power cells 1–4 ^ and a voltage exceeding the input voltage from the output of the stabilizer appears at the output of the pulsed DC stabilizer, 30 the voltage from the reference voltage source 12 emits an error signal to the other input and through the DC amplifier 10, this changes the relative duration of the 35 pulses of the pulse width modulators, so that the output voltage of the stabilizer is stabilized at a certain level.

При запуске на входе усилителя- 40 формирователя I3 с укорачивающей RC-цепыо образуется положительный перепад напряжения, который через укорачивающую RC-цепь, состоящую· из конденсатора 15, резисторов 16 45 и 17 подается на базу транзистора 14 усилителя-формирователя.Транзистор 14 отпирается и шунтирует выход усилителя 10 постоянного тока, изменяя на время пуска коэффициент 50 заполнения импульсов стабилизатора, что значительно уменьшает амплитуду импульса пускового тока стабилизатора.When starting at the input of amplifier-40 of driver I3 with a shortening RC circuit, a positive voltage drop is formed, which is supplied through a shortening RC circuit consisting of a capacitor 15, resistors 16 45 and 17 to the base of the transistor 14 of the amplifier-former. The transistor 14 is unlocked and shunts the output of the DC amplifier 10, changing the fill factor of the stabilizer pulses 50 at the time of starting, which significantly reduces the amplitude of the stabilizer's starting current pulse.

-Таким образом, амплитуда импульса пускового тока значительно уменьшается,.-Thus, the amplitude of the inrush current pulse is significantly reduced.

После окончания действия импульса с усилителя-формирователя сигнал со схемы сравнения устанавливает коэффициент заполнения импульсов широтно-импульсных модуляторов, соответствующий номинальному выходному напряжению.After the end of the pulse from the amplifier-driver, the signal from the comparison circuit sets the duty cycle of the pulses of the pulse-width modulators corresponding to the nominal output voltage.

Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить пусковой ток стабилизатора без существенного усложнения схемы.The proposed technical solution allows to reduce the starting current of the stabilizer without significantly complicating the circuit.

Claims (2)

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО , ,1 Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитани  радиоэлектронной аппаратуры. Известны одноканальные и многофаз ные импульсные стабилизаторы посто н ного напр женна , которые содержат одну и более силовые  чейки, широтно -импульсный модул тор и цепь обратной св зи D. Однако такие стабилизаторы при запуске потребл ют значительный импульсный ток, что приводит к большим перегрузкам транзисторов силовых  чеек. Наиболее близким к предлагаемому, техническим решением  вл етс  извест ный импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий по меньшей мере одну силовую  чейку, вход которой подключен к выходу широтноимпульсного модул тора, соединенного одним входом с выходом задающего ген ipaTopa, а другим входом - .с выходом НАПРЯЖЕНИЯ усилител  посто нного тока, вход которого соединен с выходом схемы сравнени , и усилитель-формирователь с укорачивающей RC-цепью на входе, св т ванной с входньм зажимом импульсного стабилизатора f2l Недостатком известного устройства  вл етс  сложность принципиальной схемы , обусловленна  необходимостью включени  дополнительного источника напр жени . Цель изобретени  - упрощение схемы импульсного стабилизатора. Эта цель достигаетс  тем, что вход укорачивающей цепи усилител -формировател  подключен к входному зажиму импульсного стабилизатора, а выход усилител -формировател  - к выходу усилител  посто нного тока. На чертеже приведена схема предлагаемого импульсного стабилизатора. Устройствосостоит из силовых  чеек 1-4, входы которых, подключены к выходам широтно-импульсньк модул торов 3 5-8, один из входов которых подключе к многофазному задающему генератору 9, другие входы широтно-импульсных модул торов объединены и подсоединены к выходу усилител  10 посто нного тока, вход которого подсоединен к выходу схемы 11 сравнени , один из входов которой подключен к выходу многофазного импульсного стабилизатора , а второй соединен с источником 12 опорного напр жени , усилител -фо мировател  13 с укорачивающей КС-.цёпью на входе, содержащего усилитель на транзисторе 14 и укорачивающую RC-депь на конденсаторе 15, резистоpax 16 и 17. Предлагаемое устройство работает следующим образом, В установившемс  режиме после под чи напр жени  Ug многофазный зад юиснй генератор 9 выдает на выходах пр моугольные импульсы, сдвинутые по фазе друг относительно друга. Эти импульсы запускают щиротноимпульсные модул торы 5-8, которые возбуждают силовые  чейки 1-4 у и на выходе импульсного стабилизато ра посто нного напр жени  по вл етс  напр жение, превышающее входное напр жение с выхода стабилизатора, на другой вход напр жение от источника 12 опорного напр жени  вьщел ет сигнал ошибки и через усилител посто нного тока 10 таким образом измен ет относительную длительность импульсов широтно-импульсных модул  торов , что выходное напр жение стаб лизатора стабилизируетс  на определ ном уровне. При запуске на входе усилител формировател  I3 с укорачивающей RC-цепью образуетс  положительный перепад напр жени , который через укорачивающую RC-цепь, состо щую, из конденсатора 15, резисторов 16 и 17 подаетс  на базу транзистора 14 усилител -формировател . Транзистор 14 отпираетс  и шунтирует выход усилител  10 посто нного тока, измен   на врем  пуска коэффициент 4 заполнени  импульсов стабилизатора, что значительно уменьшает амплитуду импульса пускового тока стабилизатора . Таким образом, амплитуда импульса пускового тока значительно уменьшаетс . После окончани  действи  импульса с усилител -формировател  сигнал со схемы сравнени  устанавливает коэффициент заполнени  импульсов широтно-импульсных модул торов, соответствующий номинальному выходному напр жению. Предлагаемое техническое решение позвол ет уменьшить пусковой ток стабилизатора без существенного усложнени  схемы. Формула изобретени  Импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий по меньшей мере одну силовую  чейку, вход которой подключен к выходу широтно-импульсного модул тора, соединенного одним входом с выходом задающего генератора, а другим входом - с выходом усилител  посто нного тока, вход которого соединен с выходом схемы сравнени , и усилитель-формирователь с укорачивающей Р С-цепью на входе, св занной с входным зажимом импульсного стабилизатора, о т л и чающийс  тем, что, с целью упрощени , вход укорачивающей цепи усилител -формировател  подключен к входному.зажиму импульсного стабилизатора , а выход усилител -формировател  - к выходу усилител  посто нного тока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Электронна  техника в автоматике . Сб. под ред. Ю.И. Конева. М., Энерги , 1977, вып. 9, с. 7082 , рис. 1. (54) PULSE PULSE STABILIZER, 1 The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply devices for electronic equipment. Single-channel and multiphase constant-voltage pulse stabilizers are known, which contain one or more power cells, a pulse-width modulator and a feedback circuit D. However, such stabilizers consume a significant pulse current at start-up, which leads to large overloads of transistors power cells. The closest to the proposed technical solution is the well-known pulse voltage stabilizer containing at least one power cell, the input of which is connected to the output of a pulse-width modulator connected by one input to the output of the ipaTopa gene, and the other input the VOLTAGE output of the dc amplifier, the input of which is connected to the output of the comparison circuit, and the amplifier-shaper with a shortening RC circuit at the input, is connected to the input terminal of a f / l pulse stabilizer The known device is the complexity of the concept, due to the need to turn on an additional voltage source. The purpose of the invention is to simplify the pulse stabilizer circuit. This goal is achieved by the fact that the input of the shortening circuit of the amplifier-maker is connected to the input terminal of the switching regulator, and the output of the amplifier-maker is connected to the output of the direct current amplifier. The drawing shows the scheme of the proposed pulse stabilizer. The device consists of power cells 1-4, the inputs of which are connected to the outputs of pulse-width modulators 3 5-8, one of the inputs of which is connected to the multiphase driving oscillator 9, the other inputs of pulse-width modulators are combined and connected to the output of the amplifier 10 constant current, the input of which is connected to the output of the comparison circuit 11, one of the inputs of which is connected to the output of the multiphase pulsed stabilizer, and the second is connected to the source 12 of the reference voltage, the amplifier is connected to the shortening CS-input to e, containing an amplifier on transistor 14 and shortening RC-dopes on capacitor 15, resistors 16 and 17. The proposed device works as follows: In steady-state mode after under voltage Ug, a multiphase backward generator 9 emits at the outputs rectangular pulses shifted along phase relative to each other. These pulses trigger the pulsating modulators 5–8, which excite the power cells 1–4 y, and the output of the DC voltage regulator causes a voltage higher than the input voltage from the output of the stabilizer to another input voltage from source 12 the reference voltage causes the error signal and through the DC amplifier 10 thus changes the relative pulse width of the pulse-width modulators such that the output voltage of the stabilizer stabilizes at a certain level. When running, at the input of the amplifier, the forcer I3 with the shortening RC circuit produces a positive voltage drop, which through the shortening RC circuit, consisting of the capacitor 15, resistors 16 and 17, is fed to the base of the amplifier / transformer 14. Transistor 14 is unlocked and shunts the output of the DC amplifier 10, changing to the start time the coefficient 4 of the stabilizer pulses, which significantly reduces the amplitude of the stabilizer inrush current. Thus, the amplitude of the starting current pulse is significantly reduced. After the expiration of the pulse from the amplifier-maker, the signal from the comparison circuit sets the pulse-width modulus of the pulses of the modulators corresponding to the nominal output voltage. The proposed solution allows reducing the starting current of the stabilizer without significantly complicating the circuit. Claims of an Inverter DC Voltage Stabilizer with at least one power cell, the input of which is connected to the output of a pulse-width modulator connected by one input to the output of the master oscillator and the other input to the output of a DC amplifier that is connected with the output of the comparison circuit, and the driver-shaper with the shortening P C-circuit at the input connected to the input terminal of the switching regulator, which is the fact that, for the purpose of simplification, the input of the shortening circuit of the amplifier -formirovatel vhodnomu.zazhimu connected to the switching regulator, and the output amplifier -formirovatel - to the output of the DC amplifier. Sources of information taken into account in the examination of 1. Electronic technology in automation. Sat by ed. Yu.I. Konev. M., Energie, 1977, no. 9, p. 7082, fig. one. 2.Авторское свидетельство СССР № 632842, кл. Н 02 М 3/335, 1976.2. USSR author's certificate number 632842, cl. H 02 M 3/335, 1976.