RU2301438C1 - Secondary power supply - Google Patents
Secondary power supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301438C1 RU2301438C1 RU2005134444/09A RU2005134444A RU2301438C1 RU 2301438 C1 RU2301438 C1 RU 2301438C1 RU 2005134444/09 A RU2005134444/09 A RU 2005134444/09A RU 2005134444 A RU2005134444 A RU 2005134444A RU 2301438 C1 RU2301438 C1 RU 2301438C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- output
- primary
- load
- transformer
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 67
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 31
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области преобразования электрической энергии.The invention relates to the field of conversion of electrical energy.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является вторичный источник питания (см. Патент RU 2095848, кл. G05F 1/56, 1/571 от 10.11.97, опубликован в БИ "Изобретения" №31 за 97 г., стр.500), содержащий генератор прямоугольных импульсов, выходом подключенный к входу коммутирующего элемента, первый выход которого подключен к первому концу первичной обмотки силового трансформатора, вторичные обмотки которого подключены к нагрузке и устройству сравнения, выход которого подключен к входу генератора. Описанное выше устройство взято в качестве прототипа к заявленному устройству.The closest in technical essence to the claimed device is a secondary power source (see Patent RU 2095848, class G05F 1/56, 1/571 of 11/10/97, published in BI "Inventions" No. 31 for 97, p. 500 ), containing a rectangular pulse generator, connected to the input of the switching element by the output, the first output of which is connected to the first end of the primary winding of the power transformer, the secondary windings of which are connected to the load and the comparison device, the output of which is connected to the generator input. The device described above is taken as a prototype of the claimed device.
Недостатком прототипа является необходимость использования специальной микросхемы управления коммутирующего элемента, которая не может обеспечить работоспособность вторичного источника питания для некоторых условий применения, в частности при выходном напряжении первичного источника питания в диапазоне 4,5...7,5 В.The disadvantage of the prototype is the need to use a special control chip of the switching element, which cannot ensure the operability of the secondary power source for some application conditions, in particular when the output voltage of the primary power source is in the range 4.5 ... 7.5 V.
Решаемая задача - создание вторичного источника питания. Техническим результатом является обеспечение работоспособности в широком диапазоне значений напряжений первичного источника.The task at hand is the creation of a secondary power source. The technical result is to ensure operability in a wide range of voltage values of the primary source.
Технический результат достигается тем, что вторичный источник питания содержит генератор прямоугольных импульсов, выходом подключенный к входу коммутирующего элемента, первый выход которого подключен к первому концу первичной обмотки силового трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к нагрузке, устройство сравнения. Новым является то, что дополнительно введен трансформатор тока, первый конец первичной обмотки которого подключен ко второму концу первичной обмотки силового трансформатора, а второй конец - к первому выходу первичного источника питания, второй выход которого соединен со вторым выходом коммутирующего элемента, первый конец вторичной обмотки трансформатора тока соединен с первым выводом первого резистора и первым входом устройства сравнения, второй вход которого соединен с первыми выводами второго резистора, конденсатора и первым концом вторичной обмотки обратной связи силового трансформатора, второй конец которой, через последовательно соединенные диод и стабилитрон, соединен со вторыми выводами конденсатора, второго резистора, первого резистора и вторым концом вторичной обмотки трансформатора тока, выход устройства сравнения соединен с входом генератора прямоугольных импульсов.The technical result is achieved by the fact that the secondary power source contains a square-wave pulse generator, connected to the input of the switching element by the output, the first output of which is connected to the first end of the primary winding of the power transformer, the secondary winding of which is connected to the load, a comparison device. What is new is that a current transformer has been introduced, the first end of the primary winding of which is connected to the second end of the primary winding of the power transformer, and the second end to the first output of the primary power source, the second output of which is connected to the second output of the switching element, the first end of the secondary transformer winding current is connected to the first terminal of the first resistor and the first input of the comparison device, the second input of which is connected to the first terminals of the second resistor, capacitor and the first th power transformer, a second end which, through a series connected diode and a zener diode connected to the second terminals of the capacitor, the second resistor, the first resistor and the second end of the secondary winding of the current transformer, the comparator output is connected to the input of the generator of rectangular pulses of the feedback secondary winding.
Блок-схема заявляемого вторичного источника питания изображена на фиг.1. На фиг.2 приведена электрическая принципиальная схема одного из возможных вариантов согласно предлагаемому изобретению.The block diagram of the inventive secondary power source is shown in figure 1. Figure 2 shows the electrical schematic diagram of one of the possible options according to the invention.
Устройство содержит генератор прямоугольных импульсов 1, выход которого подключен к входу коммутирующего элемента 2, а его первый выход подключен к первому концу первичной обмотки силового трансформатора 3. Ко второму концу первичной обмотки силового трансформатора 3 подключена первым концом первичная обмотка трансформатора тока 6, второй конец его первичной обмотки подключен к первому выходу первичного источника питания 7, а его второй выход присоединен ко второму выходу коммутирующего элемента 2. Одна из вторичных обмоток силового трансформатора 3 своими выводами через диод 13 подключена к нагрузке - параллельно соединенные резистор 4 и конденсатор 14; другая вторичная обмотка (обмотка обратной связи) через последовательно соединенные диод 11 и стабилитрон 12 нагружена на параллельно соединенные резистор 9 и конденсатор 10. Вторичная обмотка трансформатора тока нагружена на резистор 8. Последовательно включенные резистор 8 и резистор 9 с параллельно подключенным к нему конденсатором 10 подключены к входам устройства сравнения 5, выход которого подключен к входу генератора 1. Напряжение питания на генератор 1 и устройство сравнения 5 подается с выходов первичного источника питания 7.The device contains a rectangular pulse generator 1, the output of which is connected to the input of the
В качестве генератора 1 может использоваться любая известная схема автогенератора, имеющая возможность управления выходным сигналом. Генератор 1 источника питания, согласно схеме фиг.2, выполнен на двух элементах "триггер Шмитта" микросхемы 1526ТЛ1 (возможно использование аналогов 564ТЛ1, 561ТЛ1); резисторы 16, 17, диод 15 и конденсатор 18 являются времязадающими элементами (задают длительности "высокого" и "низкого" уровня сигнала на выходе генератора 1). Коммутирующий элемент 2 вторичного источника питания варианта согласно фиг.2 выполнен на микросхеме 1526ЛА10 (возможно использование 564ЛА10, 561ЛА10), в которой имеются два логических элемента "2И-НЕ" 21, 22, на выходе каждого из них используется КМОП транзистор с открытым стоком с максимальным током до 100 мА и максимальной мощностью рассеивания до 100 мВт (сопротивление в открытом состоянии ≈1 Ом); для уменьшения сопротивления коммутирующего элемента в открытом состоянии используется параллельное включение обоих элементов 21, 22 микросхемы. Устройство сравнения 5 у варианта фиг.2 выполнено на биполярном n-p-n транзисторе 23, коллектор которого соединен с положительным полюсом питания - точка 27 через резистор нагрузки 24; выходом устройства сравнения 5 является общая точка соединения коллектора транзистора 23 и его нагрузки - сопротивления 24; входом устройства сравнения 5 является база-эмиттерный переход транзистора 23. Выводы питания микросхем генератора 1 и коммутирующего элемента 2 подключены к точкам 27, 28 (27 - плюс питания, 28 - минус питания). В варианте фиг.2 диод 25 используется в качестве развязки для предотвращения возврата энергии в первичный источник питания 7, накопленной индуктивностью первичной обмотки трансформатора 3 во время открытого состояния коммутирующего элемента 2, через его внутренний диод, подключенный между стоком транзистора (выходом коммутирующего элемента) и плюсом питания микросхемы 1526ЛА10 (на фиг.2 не показан); конденсатор 26 выполняет роль демпфера, уменьшая амплитуду импульса на выходе коммутирующего элемента 2, обусловленного энергией, накапливаемой в индуктивности рассеяния первичной обмотки силового трансформатора 3.As the generator 1, any known oscillator circuit having the ability to control the output signal can be used. The generator 1 of the power source, according to the scheme of figure 2, is made on two elements of the "Schmitt trigger" chip 1526TL1 (you can use analogues 564TL1, 561TL1);
Вторичный источник питания работает следующим образом. В исходном положении, при отключенном первичном источнике питания 7, в последовательной электрической цепи: первичной обмотке трансформатора тока 6, первичной обмотке силового трансформатора 3 и в коммутирующем элементе 2 электрический ток равен нулю; конденсаторы 10 и 14 разряжены; генератор 1 не работает (на его выходе отсутствуют электрические сигналы). При подключении первичного источника питания 7 начинает работать генератор 1, выдавая на вход коммутирующего элемента 2 последовательность импульсов, приводящих к периодическому чередованию двух его состояний: открытое и закрытое. Таким образом, сигнал на выходе генератора 1 имеет две фазы, определяющие два состояния коммутирующего элемента. В фазе открытого состояния коммутирующего элемента 2, длительностью Tп, к первичной обмотке силового трансформатора 3 через первичную обмотку трансформатора тока 6 и коммутирующий элемент 2 приложено выходное напряжение U1 первичного источника питания 7. Это приводит к появлению тока в последовательной цепи: первичная обмотка трансформатора тока, первичная обмотка силового трансформатора, коммутирующий элемент, первичный источник питания. Ток в первичной обмотке силового трансформатора 3 с момента перехода коммутирующего элемента 2 в открытое состояние нарастает практически по линейному закону, достигая к концу фазы открытого состояния максимального значения Imax, определяемого выражением:The secondary power source operates as follows. In the initial position, when the
где U1 - значение напряжения первичного источника питания;where U 1 is the voltage value of the primary power source;
L1 - индуктивность первичной обмотки силового трансформатора;L 1 - inductance of the primary winding of the power transformer;
Tп - длительность фазы открытого состояния коммутирующего элемента.T p - the duration of the phase of the open state of the switching element.
Выражение (1) справедливо при достаточно малых значениях активного сопротивления первичной обмотки силового трансформатора и коммутирующего элемента по сравнению со значением величин, определяемым отношением индуктивности L1 к длительности Tп фазы открытого состояния коммутирующего элемента (одном из основных требований при корректном проектировании подобных источников вторичного питания). Энергия, накопленная в индуктивности первичной обмотки силового трансформатора, пропорциональна квадрату значения тока и определяется известным выражением:Expression (1) is valid for sufficiently small values of the active resistance of the primary winding of the power transformer and the switching element in comparison with the value determined by the ratio of the inductance L 1 to the duration T p of the open state phase of the switching element (one of the main requirements for the correct design of such secondary power sources ) The energy stored in the inductance of the primary winding of the power transformer is proportional to the square of the current value and is determined by the well-known expression:
Индуктивность первичной обмотки трансформатора тока должна быть много меньше индуктивности первичной обмотки силового трансформатора, при этом можно пренебречь ее влиянием на процесс накопления энергии в силовом трансформаторе. После импульсного перевода коммутирующего элемента в закрытое состояние в течение Tн прерывается цепь прохождения тока в первичной обмотке силового трансформатора 3, накопленная в ней энергия передается через вторичную обмотку и диод 13 в нагрузку - резистор 4 и конденсатор 14, и частично через обмотку обратной связи в элементы: диод 11, стабилитрон 12, резистор 9 и конденсатор 10. В отсутствие сигналов управления на входе генератора 1 энергия, накапливаемая в первичной обмотке силового трансформатора, должна быть больше номинальной. Процесс накопления и передачи энергии в нагрузку описан в литературе по импульсным источникам питания, например [1] Б.Ю.Семенов. "Силовая электроника". СОЛОН-Р, Москва, 2001, стр.216-227. Связь между параметрами нагрузки и вторичного источника питания определяется выражением:The inductance of the primary winding of the current transformer should be much less than the inductance of the primary winding of the power transformer, while its effect on the process of energy storage in the power transformer can be neglected. After the pulse switching of the switching element to the closed state during T n, the current path in the primary winding of the power transformer 3 is interrupted, the energy stored in it is transmitted through the secondary winding and
где Uн - напряжение на нагрузке (резистор 4);where U n - voltage at the load (resistor 4);
Rн - значение сопротивления нагрузки;R n - the value of the load resistance;
- коэффициент заполнения; - fill factor;
U1 - значение напряжения первичного источника питания;U 1 is the voltage value of the primary power source;
f - частота преобразования;f is the conversion frequency;
k - коэффициент трансформации (отношение числа витков вторичной обмотки силового трансформатора 3 к числу витков первичной обмотки).k is the transformation coefficient (the ratio of the number of turns of the secondary winding of the power transformer 3 to the number of turns of the primary winding).
Процесс передачи накопленной энергии индуктивностью первичной обмотки силового трансформатора 3 в фазе Tп в нагрузку (сопротивление 4) проходит с участием заряда конденсатора 14 (параллельно подключенного к нагрузке 4) в фазе Тн и его разряда в течение всего периода T=Tп+Tн следования сигналов на входе коммутирующего элемента 2. Этот процесс может быть описан следующими уравнениями:The process of transferring the stored energy by the inductance of the primary winding of the power transformer 3 in phase T p to the load (resistance 4) takes place with the participation of the charge of the capacitor 14 (connected in parallel to load 4) in the phase T n and its discharge throughout the entire period T = T p + T n following the signals at the input of the
где I1max - значение тока в первичной обмотке к моменту окончания фазы проводящего состояния коммутирующего элемента 2;where I 1max is the current value in the primary winding by the time the phase of the conductive state of the switching
С - значение емкости конденсатора фильтра 14;C is the value of the capacitance of the
Ui-1, Ui - значение напряжения на конденсаторе 14 в моменты времени, соответствующие (i-1)T и iT;U i-1 , U i is the voltage value across the
Δqзар, Δqразр - изменения заряда конденсатора 14, обусловленные передачей энергии от первичной обмотки и током разряда на сопротивлении нагрузки 4 соответственно;Δq zar , Δq bit - changes in the charge of the
- среднее значение напряжения на нагрузке 4. - the average value of the voltage at the
В переходном режиме работы вторичного источника питания происходит постепенный рост напряжения на конденсаторе 14 и, соответственно, на нагрузке 4 за счет порций энергий, передаваемых с каждым периодом выходных сигналов генератора 1 из первичной обмотки трансформатора 3. Из анализа выражений (4), (5), (6) следует:In the transient mode of operation of the secondary power source, the voltage across the
- при постоянстве энергии W, накапливаемой в первичной обмотке, приращение заряда Δqзар и, соответственно, напряжения конденсатора 14 уменьшается по мере роста среднего значения напряжения на нем;- when the energy W accumulated in the primary winding is constant, the charge increment Δq zar and, accordingly, the voltage of the
- разряд конденсатора 14 Δqразр за счет тока, отдаваемого в нагрузку 4 за период T, растет по мере роста среднего напряжения на конденсаторе.- the discharge of the
В переходном режиме Δqзар>Δqразр.In transition mode, Δq zar > Δq bit .
Установившийся режим характеризуется прекращением роста среднего значения напряжения на конденсаторе 14 и, соответственно, на нагрузке 4. При этом наступает равенство изменений зарядов:The steady state is characterized by the termination of the growth of the average voltage across the
При замене в выражении (4) сомножителя С(Ui-Ui-1) на правую часть равенства (7) получим:When replacing in the expression (4) the factor C (U i -U i-1 ) by the right side of equality (7) we get:
Равенство (8) также вытекает из принципа сохранения энергии.Equality (8) also follows from the principle of conservation of energy.
В установившемся режиме значение среднего напряжения на нагрузке Ucp может быть определено из формулы (8) с учетом формулы (1):In the steady state, the average load voltage U cp can be determined from formula (8) taking into account formula (1):
Из выражения (9) видно, что среднее напряжение на нагрузке определяется значениями: напряжения первичного источника питания U1, длительностью фазы открытого состояния коммутирующего элемента Tп, сопротивления нагрузки Rн, индуктивностью первичной обмотки силового трансформатора L1 и периода следования сигналов Т на управляющем входе коммутирующего элемента. При постоянстве значений Тп и T (отсутствуют сигналы управления на входе генератора 1) напряжение на нагрузке будет изменяться при изменении напряжения первичного источника питания и сопротивления нагрузки. Стабилизация напряжения на нагрузке осуществляется изменением длительности Tп - широтно-импульсная модуляция (ШИМ), посредством подачи на управляющий вход генератора 1 импульсных сигналов с выхода устройства сравнения 5. По фронту импульсных сигналов на входе генератора 1 прерывается формирование фазы сигнала, определяющего открытое состояние коммутирующего элемента, устанавливается уровень сигнала, соответствующий закрытому состоянию коммутирующего элемента (фаза Tн). Длительность фазы Tн определяется времязадающими элементами генератора 1. После окончания фазы Tн начинается новый цикл формирования сигнала фазы Tп, накопления энергии в индуктивности первичной обмотки трансформатора и передачи ее в нагрузку. Импульсный сигнал на выходе устройства сравнения 5 формируется в момент, когда переменное напряжение на его входе достигает некоторого определенного (порогового) значения Uпор. Напряжение на входе устройства сравнения 5 Uвх определяется суммой напряжений на резисторах 8, 9.From the expression (9) it can be seen that the average voltage at the load is determined by the values: voltage of the primary power source U 1 , the duration of the phase of the open state of the switching element T p , load resistance R n , the inductance of the primary winding of the power transformer L 1 and the period of the signals T on the control input switching element. If the values of T p and T are constant (there are no control signals at the input of the generator 1), the voltage at the load will change when the voltage of the primary power source and the load resistance change. The voltage at the load is stabilized by changing the duration T p - pulse-width modulation (PWM), by applying to the control input of the generator 1 pulse signals from the output of the
где Where
kдт - коэффициент трансформации трансформатора тока 6;k dt is the transformation coefficient of the current transformer 6;
Rдт - значение резистора 8, подключенного к вторичной обмотке трансформатора тока 6;R dt is the value of the
Uос - амплитуда напряжения на обмотке обратной связи силового трансформатора 3, возникающего при запирании ключевого элемента 2;U OS - the amplitude of the voltage on the feedback winding of the power transformer 3 that occurs when the
Uд - падение напряжения на диоде 11 при протекании прямого тока;U d - voltage drop across the
Uст - напряжение стабилизации стабилитрона 12;U article - stabilization voltage of the
U1 - напряжение первичного источника питания 7;U 1 - voltage of the
i1(t) - временная зависимость тока в последовательной цепи - первичный источник 7, первичные обмотки трансформаторов тока 6 и силового трансформатора 3, коммутирующий элемент 2;i 1 (t) is the time dependence of the current in the serial circuit —
Wос, W2 - число витков обмотки обратной связи и вторичной обмотки силового трансформатора 3;W OS , W 2 - the number of turns of the feedback winding and the secondary winding of the power transformer 3;
U2 - значение амплитуды напряжения на выводах вторичной обмотки силового трансформатора 3 в фазе закрытого состояния Tн коммутирующего элемента 2.U 2 - the value of the amplitude of the voltage at the terminals of the secondary winding of the power transformer 3 in the phase of the closed state T n switching element 2.
В зависимости от выбранных параметров вторичного источника питания, а именноDepending on the selected parameters of the secondary power source, namely
- диапазона значений выходных напряжений первичного источника питания 7;- the range of values of the output voltages of the
- индуктивности первичной обмотки силового трансформатора 3 (L1);- inductance of the primary winding of the power transformer 3 (L 1 );
- периода повторения сигналов на входе коммутирующего элемента 2 и длительности фазы Tн;- the repetition period of the signals at the input of the
- коэффициента трансформации трансформатора тока 6 и значения сопротивления 8 нагрузки его вторичной обмотки;- the transformation coefficient of the current transformer 6 and the
- отношение числа витков обмоток силового трансформатора 3 (Wос, W2);- the ratio of the number of turns of the windings of the power transformer 3 (W OS , W 2 );
- значение порогового напряжения устройства сравнения 5,- the value of the threshold voltage of the
возможна реализация трех характерных режимов работы.three characteristic operating modes are possible.
При (Tпо - длительность фазы открытого состояния коммутирующего элемента 2 при отсутствии сигнала управления на входе генератора 1) на выходе устройства сравнения отсутствуют сигналы управления; установившееся напряжение на нагрузке определяется выражением (3).At (T by is the duration of the open state phase of the
При сигнал на выходе устройства сравнения 5 и, соответственно, на входе генератора 1 появляется через время Tп от момента начала перехода коммутирующего элемента 2 в открытое состояние.At the signal at the output of the
В этом режиме при всех значениях напряжения первичного источника питания U1 амплитуда тока в первичной обмотке силового трансформатора ограничивается на уровне что обеспечивает постоянство передаваемой энергии в нагрузку и ограничивает ток коммутирующего элемента на безопасном уровне (определяется формулой (2)). Однако для этого случая стабильность напряжения на нагрузке будет невысокая, так так при постоянстве передаваемых порций энергии в нагрузку период их следования может изменяться в зависимости от значений Tп. Более высокая степень стабилизации вторичного напряжения (на нагрузке) достигается для режима, при котором:In this mode, for all values of the voltage of the primary power source U 1, the current amplitude in the primary winding of the power transformer is limited to which ensures the constancy of the transmitted energy to the load and limits the current of the switching element at a safe level (determined by formula (2)). However, for this case, the voltage stability at the load will be low, so if the portions of energy transferred to the load are constant, the period of their repetition can vary depending on the values of T p . A higher degree of stabilization of the secondary voltage (at load) is achieved for the mode in which:
для всего рабочего диапазона значений напряжений первичного источника питания. Формирование выходного сигнала устройства сравнения 5 происходит в тот момент, когда выполняется равенство:for the entire operating voltage range of the primary power source. The formation of the output signal of the
Отсюда значение напряжения на нагрузке U2 равно:Hence the value of the voltage at the load U 2 is equal to:
Для случаев, когда Uст≫Uпор с учетом того, что выражение (16) можно в первом приближении представить в виде:For cases when U Art ≫U then considering that expression (16) can be represented as a first approximation in the form:
Обеспечение требуемого значения выходного напряжения вторичного источника питания достигается выбором стабилитрона 12 с значением напряжения стабилизации и отношением числа витков вторичной обмотки W2 и обмотки обратной связи Wос силового трансформатора, удовлетворяющих условию (17).Providing the required value of the output voltage of the secondary power source is achieved by choosing a
В устройстве согласно фиг.2 генератор выполнен по схеме мультивибратора на двух инверторах с RC времязадающими элементами. В качестве инверторов используются двухвходовые элементы "2И-НЕ" 19, 20, микросхемы 1526ТЛ1 или 564ТЛ1 ("триггер Шмитта"). Резисторы 16, 17, конденсатор 18 и диод 15 задают длительности фаз Тпо и Тн. Диод, шунтирующий резистор 16, увеличивает скорость перезарядки конденсатора 18 в фазе Tн (фаза "нулевого" состояния на выходе генератора), сокращая ее длительность по сравнению с фазой Тпо. Это позволяет получить начальное значение скважности γ, большее 0.5, для компенсации ее уменьшения (за счет регулировки по цепи обратной связи) при максимальных напряжениях первичного источника питания 7. Обратная связь в генераторе осуществляется через конденсатор 18, соединяющий выход генератора (выход элемента 20) с входом элемента 19, второй его вход соединен с выходом устройства сравнения, выполненного на биполярном n-p-n транзисторе 23, коллектор которого, через резистор 24, подключен к шине питания с положительным потенциалом через диод 25. Значение порогового напряжения такого устройства сравнения равно напряжению прямосмещенного p-n перехода база-эмиттер транзистора 23 Uпор=0.5...0.6 В. При значениях напряжения база-эмиттер транзистор заперт, потенциал на его коллекторе и, соответственно, на входе элемента 19 близок к уровню логической "1", элемент 19 выполняет функцию инвертора. Работа генератора определяется процессом заряда (перезаряда) конденсатора 18 по цепи - выход элемента 20, конденсатор 18, резистор 16 в параллель с диодом 15, резистор 17, выход элемента 19. В фазе формирования Tп при достижении суммы напряжений на резисторах 8 и 9, приложенной к базо-эмиттерному переходу транзистора 23, значения, превышающего 0.5...0.6 В, его коллекторный ток резко увеличивается, а потенциал коллектора и входа элемента 19 уменьшается, что приводит к изменению напряжения на выходе элемента 19 и входе элемента 20 с уровня "0" до "1", а на выходе элемента 20 (выход генератора) напряжение изменяется с уровня "1" на "0". Таким образом, заканчивается фаза Tп и начинается фаза Tн, коммутирующий элемент переходит в закрытое состояние, ток в первичной обмотке спадает до 0, и, соответственно, уменьшается напряжение на резисторе 8 (уменьшая сумму напряжений Uбэ), транзистор 23 запирается, потенциал на его коллекторе и на входе элемента 19 увеличивается до уровня "1". Энергия, накопленная в первичной обмотке силового трансформатора к концу фазы Tп передается во вторичную обмотку, подзаряжая конденсатор 14, и частично в обмотку обратной связи через стабилитрон 12 и диод 11, заряжая конденсатор 10 до значения, равного разности напряжений . В фазе Tн происходит перезаряд конденсатора по цепи выход элемента 19 (с высоким уровнем напряжения), резистор 17, диод 15, параллельно подключенный к резистору 16, конденсатор 18, выход элемента 20 (с низким уровнем напряжения). По достижению потенциала в точке соединений выводов: конденсатора 18, резистора 16, диода 15 и выхода элемента 19 уровня, превышающего порог переключения элемента 19, потенциал на его выходе изменится с высокого на низкий, а на выходе элемента 20 - с низкого уровня на высокий (конец формирования фазы Tн), начинается новый цикл формирования выходного сигнала генератора 1 с фазы Tп. В дальнейшем процесс повторяется.In the device according to figure 2, the generator is made according to the multivibrator scheme on two inverters with RC timing elements. Two-input elements “2I-NOT” 19, 20, microcircuits 1526ТЛ1 or 564ТЛ1 (“Schmitt trigger”) are used as inverters. The
По схеме согласно фиг.2 изготовлены и испытаны экспериментальные образцы вторичного источника питания; результаты испытаний подтвердили их работоспособность; нестабильность напряжения на нагрузке не более 1%. В качестве элементов 19, 20 использованы два вентиля микросхемы 1526ТЛ1, в качестве элементов 21, 22 использована микросхема 1526ЛА10, транзистор 23 - 2Т399А, стабилитрон 12 - 2С156А, диоды - 2Д522Б, трансформатор тока выполнен на ферритовом сердечнике М2000-НМ1 К5×3×1.5, силовой трансформатор выполнен на ферритовом сердечнике М2000-НМ1 К7×4×2 с воздушным зазором.According to the scheme according to figure 2, experimental samples of a secondary power source were manufactured and tested; test results confirmed their performance; voltage instability at load no more than 1%. Two valves of the 1526TL1 microcircuit were used as
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005134444/09A RU2301438C1 (en) | 2005-11-07 | 2005-11-07 | Secondary power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005134444/09A RU2301438C1 (en) | 2005-11-07 | 2005-11-07 | Secondary power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005134444A RU2005134444A (en) | 2007-05-20 |
| RU2301438C1 true RU2301438C1 (en) | 2007-06-20 |
Family
ID=38163766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005134444/09A RU2301438C1 (en) | 2005-11-07 | 2005-11-07 | Secondary power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2301438C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2342691C1 (en) * | 2007-11-26 | 2008-12-27 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Secondary power supply unit |
| RU2483409C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Secondary of power supply source with power takeoff from phase wire of industrial frequency high-voltage power transmission line |
| RU2490692C1 (en) * | 2012-08-06 | 2013-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Secondary power supply |
| RU227147U1 (en) * | 2024-03-26 | 2024-07-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ) | Step-down switching power supply for agricultural purposes |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4885673A (en) * | 1988-01-21 | 1989-12-05 | Sgs-Thomson Microelectronics S.A. | Demagnetization monitoring device for a switching power supply with a primary and a secondary regulation |
| SU1596424A1 (en) * | 1987-06-30 | 1990-09-30 | Предприятие П/Я А-7692 | Device for stabilizing current of one-ended secondary power supply source |
| US5481450A (en) * | 1993-04-27 | 1996-01-02 | Sanken Electric Co., Ltd. | Switching power supply system for primary and secondary loads with less switching loss |
| RU2095848C1 (en) * | 1995-07-19 | 1997-11-10 | Курское Акционерное общество "Счетмаш" | Power supply |
| US5933049A (en) * | 1995-09-25 | 1999-08-03 | U.S. Philips Corporation | Power-supply circuit with a transformer and an on/off switch at the secondary side of the transformer |
-
2005
- 2005-11-07 RU RU2005134444/09A patent/RU2301438C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1596424A1 (en) * | 1987-06-30 | 1990-09-30 | Предприятие П/Я А-7692 | Device for stabilizing current of one-ended secondary power supply source |
| US4885673A (en) * | 1988-01-21 | 1989-12-05 | Sgs-Thomson Microelectronics S.A. | Demagnetization monitoring device for a switching power supply with a primary and a secondary regulation |
| US5481450A (en) * | 1993-04-27 | 1996-01-02 | Sanken Electric Co., Ltd. | Switching power supply system for primary and secondary loads with less switching loss |
| RU2095848C1 (en) * | 1995-07-19 | 1997-11-10 | Курское Акционерное общество "Счетмаш" | Power supply |
| US5933049A (en) * | 1995-09-25 | 1999-08-03 | U.S. Philips Corporation | Power-supply circuit with a transformer and an on/off switch at the secondary side of the transformer |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2342691C1 (en) * | 2007-11-26 | 2008-12-27 | Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии | Secondary power supply unit |
| RU2483409C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | Secondary of power supply source with power takeoff from phase wire of industrial frequency high-voltage power transmission line |
| RU2490692C1 (en) * | 2012-08-06 | 2013-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Secondary power supply |
| RU227147U1 (en) * | 2024-03-26 | 2024-07-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ) | Step-down switching power supply for agricultural purposes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005134444A (en) | 2007-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11264894B2 (en) | Converter and current control system thereof | |
| CN105099186B (en) | Minimum on-time control for low load DC/DC converter | |
| CN111355368B (en) | Power converter | |
| CN110061617A (en) | Switched capacitor converter and method for electric current when limiting its starting | |
| US10693376B2 (en) | Electronic converter and method of operating an electronic converter | |
| CN104333216A (en) | Switching power supply controller and control method thereof | |
| CN111277135A (en) | power converter | |
| US9608521B2 (en) | DC/DC converter activation stability control | |
| CN103997213A (en) | Forward converter transformer saturation prevention | |
| CN116800076A (en) | Power-on soft start circuit | |
| CN110896275B (en) | Step-up/down power converter, and method and driver for controlling the same | |
| CN107834857B (en) | Power supply control device and insulated switching power supply device | |
| US20100147274A1 (en) | Ignition apparatus for internal combustion engine | |
| US9401634B2 (en) | Saturation prevention in an energy transfer element of a power converter | |
| US11888414B2 (en) | Driving circuit and driving method | |
| RU2301438C1 (en) | Secondary power supply | |
| US12082506B2 (en) | Driving circuit and driving method | |
| RU2342691C1 (en) | Secondary power supply unit | |
| RU2444776C1 (en) | Secondary source of supply | |
| KR101456654B1 (en) | A common-core power factor correction resonant converter | |
| RU2431178C1 (en) | Secondary power supply | |
| RU2601437C1 (en) | Charging device of capacitive energy storage | |
| RU128363U1 (en) | SECONDARY POWER SUPPLY | |
| EP4152615A1 (en) | Bootstrap capacitor gate driver | |
| US10924020B1 (en) | Prestart control circuit for a switching power converter |