SU1741238A1 - Stabilized converter - Google Patents
Stabilized converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1741238A1 SU1741238A1 SU904807220A SU4807220A SU1741238A1 SU 1741238 A1 SU1741238 A1 SU 1741238A1 SU 904807220 A SU904807220 A SU 904807220A SU 4807220 A SU4807220 A SU 4807220A SU 1741238 A1 SU1741238 A1 SU 1741238A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transformer
- winding
- output
- transistor
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Использование: параметрические стабилизаторы посто нного напр жени во вторичных источниках электропитани . Сущность изобретени устройство содержит инвертор на транзисторах (1,2) с согласующим трансформатором (3) и силовой вторичной обмоткой 4, выпр митель со сглаживающим фильтром (5), задающий генератор (8) с выходным трансформатором Use: parametric constant voltage stabilizers in secondary power supplies. The invention includes a transistor inverter (1.2) with a matching transformer (3) and a secondary power winding 4, a rectifier with a smoothing filter (5), a master oscillator (8) with an output transformer
Description
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к преобразовательной технике дл преобразовани посто нного напр жени одного уровн в стабилизированное другого уровн и может примен тьс в качестве источника питани различного назначени .The invention relates to electrical engineering, in particular, to converter equipment for converting a constant voltage of one level to a stabilized level of another level, and can be used as a power source for various purposes.
Известен преобразователь, выполненный на основе полумостоврй схемы, содержащий стойку из трех последовательно соединенных силовых транзисторов, подключенную к входным выводам, два последовательно соединенных обратных диода, шунтирующих средний транзистор, согласующий трансформатор, первична обмотка которого подключена к средней точке емкостного делител и точке соединени указанных обратных диодов, а вторична - кA known converter, made on the basis of a half-bridge circuit, contains a rack of three series-connected power transistors, connected to the input terminals, two series-connected reverse diodes that shunt the middle transistor, a matching transformer, the primary winding of which is connected to the midpoint of the capacitive divider and the connection point of the said reverse diodes, and secondary - to
нагрузке, причем управл ющие переходы крайних силовых транзисторов подключены к задающему генератору, а управл ющий переход среднего силового транзистора - к широтно-импульсному модул тору, св занного с задающим генератором. Регулирование длительности импульсов напр жени согласующего трансформатора осуществл етс классическим методом за счет широт- но-импульсного модул тора и замкнутой системы авторегулировани .the load, the control transitions of the extreme power transistors are connected to the master oscillator, and the control transition of the middle power transistor to the pulse-width modulator connected to the master oscillator. The voltage pulse of the matching transformer is controlled by the classical method by means of a pulse-width modulator and a closed auto-regulation system.
Недостатком данного технического решени вл етс низка надежность, обусловленна наличием трех силовых транзисторов и широт но-импульсного модул тора , требующего дополнительно вспомогательного источника питани дл него.The disadvantage of this technical solution is low reliability, due to the presence of three power transistors and a width-to-pulse modulator, which additionally requires an auxiliary power source for it.
Х|X |
ЮYU
ыs
0000
Известен также конвертор, содержащий нерегулируемый инвертор с согласующим трансформатором, вторична обмотка которого через магнитные усилители, выпр митель со сглаживающим фильтром подключена к выходным выводам. Регулирование выходного напр жени осуществл етс за счет изменени тока подмагничива- ни магнитного усилител , привод щего подачу переменного напр жени с ШИМ на выпр митель.Also known is a converter containing an unregulated inverter with a matching transformer, the secondary winding of which through magnetic amplifiers, a rectifier with a smoothing filter connected to the output terminals. The output voltage is controlled by varying the bias current of the magnetic amplifier, which causes the alternating voltage to be applied from the PWM to the rectifier.
Недостатком данного технического решени вл етс больша масса и габариты, низкий КПД, обусловленные введением магнитного усилител в цепь силовых выпр мителей .The disadvantage of this technical solution is the large mass and dimensions, low efficiency, due to the introduction of a magnetic amplifier in the circuit of power rectifiers.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс конвертор, содержащий транзисторный инвертор с согласующим трансформатором, силова вторична обмотка которого через выпр митель и сглаживающий фильтр подключенна к выходным выводам, задающий генератор с выходным трансформатором и насыщающийс трансформатор, причем управл ющий переход каждого транзистора инвертора через пусковую RC-цепочку, за- шунтированную обратным диодом, соединен с вторичной обмоткой выходного трансформатора задающего генератора, через базовый резистор - с обмоткой положительной обратной св зи, расположенной на согласующем трансформаторе, и через диод , последовательно с которым включена обмотка насыщающегос трансформатора, - со вспомогательной обмоткой, расположенной на согласующем трансформаторе, и блок управлени , подключенный к управл ющим обмоткам насыщающегос трансформатора .The closest in technical essence and effect achieved is a converter containing a transistor inverter with a matching transformer, the secondary power winding of which is connected to the output terminals via a rectifier and a smoothing filter, a driving generator with an output transformer and a saturating transformer, with the control junction of each inverter transistor through the starting RC-chain, shunted by a reverse diode, is connected to the secondary winding of the output transformer of the master oscillator, of base resistor - to the coil of positive feedback, situated on the matching transformer and through a diode, in series with which it is included saturable transformer coil, - with the auxiliary winding located on the matching transformer, and a control unit connected to the control windings of the saturable transformer.
Блок управлени включает в себ ши- ротно-импульсный модул тор, св занный с задающим генератором и обеспечивающий регулирование длительности импульсов напр жени на трансформаторе за счет замкнутой системы регулировани .The control unit includes a pulse-width modulator connected to the master oscillator and providing control of the voltage pulse duration on the transformer due to the closed-loop control system.
Кроме того, дл питани задающего генератора и широтно-импульсного модул тора содержитс вспомогательный источник питани .In addition, an auxiliary power supply is provided to power the master oscillator and the pulse-width modulator.
Недостатком данного технического решени вл етс низка надежность и КПД, что обусловлено необходимостью введени широтно-импульсного модул тора со вспомогательным источником питани .The disadvantage of this technical solution is low reliability and efficiency, which is caused by the necessity of introducing a pulse width modulator with an auxiliary power source.
Цель изобретени - повышение надежности и КПД.The purpose of the invention is to increase reliability and efficiency.
Поставленна цель достигаетс тем, что в конверторе, содержащем транзисторный инвертор с согласующим трансформатором , силова вторична обмотка которого через выпр митель и сглаживающий фильтр подключена к выходным выводам, задающий генератор с выходным трансформатором , насыщающийс трансформатор, последовательно соединенный датчик рассогласовани и усилитель мощности, подключенный к выходным выводам, причем управл ющий переход каждого транзисто0 ра инвертора через пусковую RC-цепочку, зашунтированную обратными диодами, соединен с вторичной обмоткой выходного трансформатора задающего генератора, через базовый резистор - с обмоткой положи5 тельной обратной св зи, расположенной на согласующем трансформаторе, и через отсекающий диод, последовательно с которым соединена рабоча обмотка насыщающегос трансформатора, - с вспомога0 тельной обмоткой, расположенной на согласующем трансформаторе, магнитопровод насыщающегос трансформатора выполнен на двух магнитопроводах с пр моугольной петлей гистирезиса, на каждом из которыхThe goal is achieved by the fact that in the converter containing a transistor inverter with a matching transformer, the secondary power winding of which is connected to the output terminals through a rectifier and a smoothing filter, a master oscillator with an output transformer, a saturating transformer, a serially connected error sensor and a power amplifier connected to output pins, and the control transition of each inverter transistor through a starting RC-chain, bounded by reverse diodes, is connected n with the secondary winding of the output transformer of the master oscillator, through the base resistor — with a positive feedback winding located on the matching transformer, and through a shut-off diode, in series with which the working winding of the saturating transformer is connected, with an auxiliary winding located on the matching transformer The magnetic core of the saturating transformer is made on two magnetic cores with a rectangular histiresis loop, each of which
5 расположены обмотки управлени , соединенные встречно-последовательно между собой и подключенные к выходу усилител мощности, а рабочие обмотки намотаны на оба магнитопровода одновременно, кроме5, control windings are interconnected and connected to the output of the power amplifier, while the working windings are wound on both magnetic cores simultaneously, except for
0 того, цепи питани задающего генератора подключены через выпр митель со сглаживающим фильтром к дополнительной вторичной обмотке согласующего трансформатора .In addition, the supply circuits of the master oscillator are connected via a rectifier with a smoothing filter to the additional secondary winding of the matching transformer.
5На фиг.1 и 2 представлена схема конвертора , выполненного на основе полумостового инвертора, и диаграммы напр жений на элементах схемы; на фиг.З и 4 - схема конвертора, выполненного на основе нуле0 вого инвертора, и диаграммы напр жений на элементах схемы; на фиг.5 и 6 - схема конвертора, выполненного на основе мостового инвертора, и диаграммы напр жений на элементах схемы; на фиг.7 - схема г ю5 строени датчика рассогласовани совместно с усилителем мощности.5Figures 1 and 2 show a converter circuit based on a half-bridge inverter and a voltage diagram on the circuit elements; Figs. 3 and 4 are a converter circuit based on a zero inverter and a voltage diagram on the circuit elements; Figures 5 and 6 are a converter circuit based on a bridge inverter and a voltage diagram on the circuit elements; Fig. 7 is a diagram of the layout of the error sensor in conjunction with a power amplifier.
Конвертор содержит (см. фиг.1) инвертор на транзисторах 1,2. согласующий трансформатор 3, силова вторична обмот0 ка 4 которого через выпр митель 5 со сглаживающим фильтром подключена к выходным выводам б и 7, задающий генератор 8 с выходным трансформатором 9 и насыщающийс трансформатор, выполнен5 ный на двух сердечниках 10.1.10.2. на каждом из которых расположены обмотки 11.1,11.2 управлени , соединенные встречно-последовательно между собой, причем управл ющий переход каждого транзистора 1.2 инвертора чед ез пусковую RC-цепочку 13, зашунтированную обратным диодом 14, соединен с встречной обмоткой 15 трансформатора 9 задающего генератора 8. через базовый резистор 16 - с обмоткой 17 положительной обратной св зи, расположенной на согласующем трансформаторе 3, и через отсекающий диод 18, последовательно с которым включена рабоча обмотка 19 насыщающегос трансформатора 10, - вспомогательной обмоткой 20, расположенной на согласующем трансформаторе 3, датчика 21 рассогласовани , усилитель 22 мощности, подключенный входом к выходу датчик 21 рассогласовани , а выходом - к обмоткам управлени насыщающегос трансформатора.The Converter contains (see figure 1) inverter transistors 1,2. matching transformer 3, the power secondary winding 4 of which through rectifier 5 with a smoothing filter is connected to output pins b and 7, driving generator 8 with output transformer 9 and saturating transformer, made 5 on two cores 10.1.10.2. Each of them has control windings 11.1, 11.2 connected in a counter-series manner with each other, and the control transition of each transistor 1.2 of the inverter uses a starting RC-chain 13, which is bridged by a reverse diode 14, connected to the counter-winding 15 of the transformer 9 of the master oscillator 8. through the base resistor 16 - with the positive feedback winding 17, located on the matching transformer 3, and through the cutting diode 18, in series with which the working winding 19 of the saturable transformer 10 is turned on, mogatelnoy winding 20, located on the matching transformer 3, the skew sensor 21, power amplifier 22 connected to the output of the input skew sensor 21, and the output - to the control windings of the saturable transformer.
На фиг.2,4 и 6 представлены напр жени 24 на обмотках трансформатора 9 задающего генератора 8 и напр жение 25 на вторичных обмотках согласующего трансформатора 3.Figures 2.4 and 6 show voltages 24 on the windings of the transformer 9 of the master oscillator 8 and voltage 25 on the secondary windings of the matching transformer 3.
Датчик рассогласовани 21 (см. фиг.7) включает резисторы 26-28 и стабилитрон 29, зашунтированный конденсатором 30. а усилитель 22 мощности включает операционный усилитель 31, резисторы 32-34 и управл ющий транзистор 35The error sensor 21 (see Fig. 7) includes resistors 26-28 and a zener diode 29, shunted by a capacitor 30. And the power amplifier 22 includes an operational amplifier 31, resistors 32-34 and a control transistor 35
Конвертор работает следующим образом .The converter works as follows.
На вторичных обмотках трансформатора 9 задающего генератора 8 формируетс переменное напр жение 24 которое в момент времени 1 обеспечивает от обмотки 15.1 (см. фиг.1) подачу запускающего импульса через RC-цепочку 13.1 на транзистор 1, который, включа сь, поддерживает себ во включенном состо нии напр жением обмотки 17.1, Так, при положительном значении напр жени 24 на началах обмоток трансформатор 9 формирует положительный потенциал. К управл ющему переходу транзистора 2 на интервале времени прикладываетс запирающее напр жение. При этом к обмотке 19.1 насыщающегос трансформатора 10, выполненного на маг- нитопроводах с пр моугольной петлей гис- тирезиса, приложена сумма напр жений обмоток 17.1-и 20.1 за вычетом падени напр жени на резисторе 16.1 и диоде 18.1. В момент насыщени обоих магнитопрово- дов 10 резко увеличиваетс ток через резистор 16.1, исчезает базовый ток транзистора 1 за счет подачи на его управл ющий переход запирающего напр жени обмотки 20.1.On the secondary windings of the transformer 9 of the master oscillator 8, an alternating voltage 24 is generated which at time 1 provides the winding 15.1 (see FIG. 1) with a triggering pulse through the RC-chain 13.1 to the transistor 1, which supports itself the state of the winding voltage is 17.1. Thus, with a positive value of voltage 24 at the beginning of the windings, the transformer 9 forms a positive potential. A control voltage is applied to the control transition of the transistor 2 over a time interval. In this case, the winding 19.1 of the saturating transformer 10, made on the magnetic conductors with a rectangular hysteresis loop, is applied to the sum of the voltages of the windings 17.1 and 20.1 minus the voltage drop across the resistor 16.1 and diode 18.1. At the moment of saturation of both magnetic conductors 10, the current through the resistor 16.1 sharply increases, the base current of transistor 1 disappears due to supplying the locking voltage of the winding 20.1 to its control junction.
После выключени транзистора 1 в момент времени т.2 за счет изменени пол рности напр жени на обмотках согласующего трансформатора 3 к управл ющему переходу транзистора 1 прикладываетс запирающее напр жение обмотки 17.1. Далее по вление колебательных процессов, привод щих к генерированию напр жени на обмотках согласующего трансформатора 3 после выключени транзистора 1 не приведет к включению транзистора 1, так как к его управл ющему переходу прикладываетс запирающее напр жение обмоток 17.1 или 20.1 При выключении транзистора 1 .включе0 ние транзистора 2, как в обычном генераторе Ройера, не происходит из-за подачи запирающего напр жени 24 на его управл ющий переход от обмотки 15.2 трансформатора 9 задающего генератора 8.After turning off the transistor 1 at time t.2, due to a change in the polarity of the voltage on the windings of the matching transformer 3, the locking voltage of the winding 17.1 is applied to the control junction of the transistor 1. Further, the occurrence of oscillatory processes leading to the generation of voltage on the windings of the matching transformer 3 after turning off the transistor 1 will not turn on the transistor 1, since the locking voltage of the windings 17.1 or 20.1 is applied to its control junction. transistor 2, as in a conventional Royer generator, does not occur due to the supply of the locking voltage 24 to its control transition from the winding 15.2 of the transformer 9 of the master oscillator 8.
5В момент времени t3 измен етс пол рность напр жений на обмотках трансформатора 9 задающего генератора 8, что приводит к подаче на управл ющий переход транзистора 2„запускающего импульса тока5 At time t3, the polarity of the voltages on the windings of the transformer 9 of the master oscillator 8 is changed, which leads to the triggering current pulse being applied to the control junction of the transistor 2
0 от обмотки 15.2 через RC-цепочку 13.2, включению транзистора 2 и поддержанию его во включенном состо нии за счет напр жени обмотки положительной обратной св зи 17.2. При этом к управл ющему пере5 ходу транзистора 1 прикладываетс запирающее напр жение от обмотки 15.1 через диод 14 1 К обмотке 19.2 насыщающегос трансформатора прикладываетс сумма напр жений обмоток 17.2 и 20.2 за вычетом0 from the winding 15.2 through the RC-chain 13.2, turning on the transistor 2 and keeping it in the on state due to the positive-feedback winding voltage 17.2. In this case, the control voltage of the transistor 1 is applied to the locking voltage from the winding 15.1 through the diode 14 1 To the winding 19.2 of the saturating transformer is applied the sum of the voltages of the windings 17.2 and 20.2 minus
0 падени напр жени на резисторе 16.2 и диоде 18.2. После насыщени магнитопро- водов 10 к управл ющему переходу транзистора 2 прикладываетс запирающее напр жение обмотки 20.2. После выключе5 ни транзистора 2 измен етс пол рность напр жени 25 и к управл ющему переходу прикладываетс запирающее напр жение обмотки 17.2 и т.д. В дальнейшем цикл работы повтор етс . Датчик 21 рассогласова0 ни совместно с усилителем 22 мощности и обмотками управлени 11.1 и 11.2 обеспечивают поддержание стабильного выходного напр жени за счет регулировани момента насыщени трансформатора 10. Датчик 210 voltage drop across resistor 16.2 and diode 18.2. After saturation of the magnetic leads 10, the locking voltage of the winding 20.2 is applied to the control junction of the transistor 2. After switching off 5 of the transistor 2, the polarity of the voltage 25 changes, and the locking voltage of the winding 17.2 is applied to the control junction, and so on. In the future, the work cycle is repeated. Sensor 21 misalignment, together with power amplifier 22 and control windings 11.1 and 11.2, maintain stable output voltage by adjusting the saturation time of the transformer 10. Sensor 21
5 рассогласовани (см. фиг,7) вы вл ет отклонение выходного напр жени от заданной величины и полученна разность поступает на операционный усилитель, им усиливаетс и подаетс на транзистор 35, работаю0 щий в усилительном режиме. Резистор 34 ограничивает максимальный ток коллектора транзистора 35.5, the error (see FIG. 7) detects a deviation of the output voltage from a predetermined value and the resulting difference enters the operational amplifier, it is amplified and fed to a transistor 35 operating in an amplifying mode. Resistor 34 limits the maximum collector current of transistor 35.
При работе конвертора в системе, когда уже существует служебное напр жение, за5 дающий генератор запитываетс от служебного напр жени Если рассматриваемый конвертор автономен, то задающий генератор запитываетс через выпр митель со сглаживающим фильтром от дополнительной вторичной обмотки согласующегоWhen the converter is operating in the system, when a service voltage already exists, the generator is powered from the service voltage. If the converter in question is autonomous, then the master oscillator is powered via a rectifier with a smoothing filter from the additional secondary winding
трансформатора 3. В последнем случае при подаче напр жени на входные выводы инвертор , выполненный на транзисторах 1,2, начинает работать, как обычный генератор Ройера. После подачи напр жени на задающий генератор от дополнительной обмотки согласующего трансформатора указанный инвертор переходит в режим внешней синхронизации.transformer 3. In the latter case, when the supply voltage is applied to the input pins, the inverter, made on transistors 1,2, starts working like a normal Royer generator. After applying voltage to the master oscillator from the auxiliary winding of the matching transformer, the specified inverter switches to external synchronization mode.
Работа конвертора, выполненного на основе нулевого и мостового инверторов (см, фиг.3,4), аналогична описанному. В мостовом инверторе в отличие от классической структуры введен емкостной делитель, подключенный к входным выводам, а средней точкой - к средней точке первичной обмотки согласующего трансформатора 3 Это сделано из-за того, что при выключении транзисторов , например 1.1 и 1.2, напр женнее обмоток согласующего трансформатора должно исчезать после выключени последнего из двух транзисторов 1.1 и 1.2. Если первым включилс транзистор 1.2, то за счет существовани еще полумостовой схемы на базе указанных конденсаторов и включенного еще транзистора 1.1 напр жени на всех обмотках согласующего .трансформатора 3 существуют и не возникает отличий от работы предыдущих схем.The operation of the Converter, made on the basis of zero and bridge inverters (see Fig.3.4), is similar to that described. In the bridge inverter, in contrast to the classical structure, a capacitive divider connected to the input pins is introduced, and the midpoint to the middle point of the primary winding of the matching transformer 3 This is done because, when the transistors are turned off, for example 1.1 and 1.2, the coil of the matching transformer is tighter the transformer should disappear after turning off the last of the two transistors 1.1 and 1.2. If transistor 1.2 was the first to turn on, then due to the existence of a half-bridge circuit based on the indicated capacitors and the transistor 1.1 turned on, the voltages on all windings of the matching transformer 3 exist and there are no differences from the previous circuits.
Таким образом, предлагаемые схемы конверторов не содержат широтно-импуль- сного модул тора (ШИМ) е обычном понимании и не требуетс стабилизированного источника питани дл ШИМ. Получаемое напр жение питани дл задающего генератора от обмотки согласующего трансформатора 3 практически не зависит в рассчитанном диапазоне от входного напр жени и не требует установки дополнительного стабилизатора. Указанные упрощени схемы конвертора повышают его надежность и КПДThus, the proposed converter circuits do not contain a pulse width modulator (PWM) in the usual sense and do not require a stabilized power source for PWM. The resulting supply voltage for the master oscillator from the winding of the matching transformer 3 is almost independent in the calculated range of the input voltage and does not require the installation of an additional stabilizer. These simplifications of the converter circuit increase its reliability and efficiency.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904807220A SU1741238A1 (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Stabilized converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904807220A SU1741238A1 (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Stabilized converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1741238A1 true SU1741238A1 (en) | 1992-06-15 |
Family
ID=21504471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904807220A SU1741238A1 (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Stabilized converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1741238A1 (en) |
-
1990
- 1990-03-29 SU SU904807220A patent/SU1741238A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР 1309222. кл. Н 02 М 7/5395, 1985. Авторское свидетельство СССР Me 955458. кл. Н 02 М 7/537, 1979 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3373334A (en) | Regulated d.c. to d.c. power supply | |
| US3111632A (en) | Transistor oscillator | |
| US4291366A (en) | Switching regulated power supply | |
| US3387228A (en) | Regulated inverter circuit | |
| US4199807A (en) | Regulated power supply apparatus | |
| JPS62100165A (en) | Watch-and-wait operation circuit of switching regulator | |
| SU1741238A1 (en) | Stabilized converter | |
| US4665475A (en) | Current converter | |
| US3417313A (en) | Two-core solid state voltage inverter systems | |
| US4775803A (en) | Base drive circuit of transistor | |
| US4017786A (en) | Transformer saturation control circuit for a high frequency switching power supply | |
| US3295043A (en) | D. c. to d. c. regulated converter | |
| US3074000A (en) | Voltage regulator | |
| JPH01278265A (en) | Control circuit for positive/negative output switching power source | |
| SU1713064A1 (en) | Regulated dc voltage inverter | |
| JPS6367434B2 (en) | ||
| JP2773534B2 (en) | DC power supply | |
| JPH0315423B2 (en) | ||
| JP3285161B2 (en) | Inverter device | |
| SU904145A1 (en) | Controllable converter | |
| SU955458A1 (en) | Dc to ac voltage stabilized converter | |
| SU1742801A1 (en) | Stabilized direct current voltage converter | |
| SU849395A1 (en) | Stabilized static dc-to-ac voltage converter | |
| SU1197025A1 (en) | Stabilized secondary power source | |
| SU491941A1 (en) | DC Converter-Stabilizer |