SU966681A1

SU966681A1 - Dc voltage supply source

Info

Publication number: SU966681A1
Application number: SU813235904A
Authority: SU
Inventors: Виктор Алексеевич Липанов; Сергей Васильевич Скиба; Геннадий Тимофеевич Ющенков; Сергей Александрович Обуховский; Юрий Аркадьевич Латышев
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4372
Priority date: 1981-01-16
Filing date: 1981-01-16
Publication date: 1982-10-15

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл питани различных радиоустройств.The invention relates to electrical engineering and can be used to power various radio devices.

Известен источник питани посто нного напр жени , содержащий трансформатор , выпр митель/ регулирующий транзистор, выходной фильтр, цепь управлени генератором, генератору цепь управлени шириной импульсов, широтно-импульсный модул тор,модул тор , пусковую цепь и датчик перегрузки 1. .A DC power supply is known, comprising a transformer, a rectifier / regulating transistor, an output filter, a generator control circuit, a generator pulse width control circuit, a pulse-width modulator, a modulator, a starting circuit, and an overload sensor 1..

Недостатками данной cxeNM вл етс наличие низкочастотного трансформатора , что увеличивает габариты и массу устройства; в момент включени источника питани регулирующий транзистор работает с минимальной скважностью , что приводит к его токовым перегруз каМ; схема требует применени цепи управлени генератором.The disadvantages of this cxeNM are the presence of a low-frequency transformer, which increases the size and weight of the device; when the power source is turned on, the control transistor operates with a minimum duty cycle, which leads to its current overload; The circuit requires the use of a generator control circuit.

Известен также источник питани посто нного напр жени , содержащий выпр митель с фильтром, выходом соединенный с входом задающего генератора , выходом соединённого с одним из входов широтно-импульсного модул тора , выход котброго соединен с входом конвертора, выход которого подключен через резисторный делительA DC power supply is also known, which contains a rectifier with a filter, an output connected to the input of the master oscillator, an output connected to one of the inputs of a pulse-width modulator, the output of which is connected to the converter input, the output of which is connected through a resistor divider

напр жени с одним из входов усилител посто нного тока, другой вход которого соединен с узлом эталонного напр жени , и цепи питани - с вспомогательным узлом питани 2.the voltage from one of the inputs of the dc amplifier, the other input of which is connected to the reference voltage node, and the power supply circuit to the auxiliary power node 2.

Однако в момент включени источника питани транзисторы конвертора работают с минимешьной скважностью, что приводит к их токовым перегрузкам и тем caNBbiM может привести, к выходу транзисторов из стро .However, at the moment the power supply is turned on, the transistors of the converter operate with a mini-duty ratio, which leads to their current overloads and, therefore, caNBbiM can lead to the transistors' failure.

Наличие токовых перегрузок требует запас по мощности источника первичного электропитани , особенно при одновременном запуске нескольких источников.The presence of current overloads requires a reserve of the power source of the primary power supply, especially when simultaneously running several sources.

Цель изобретени - повьтшение надежности функционировани источника питани посто нного напр жени и The purpose of the invention is to increase the reliability of the power supply of a constant voltage and

20 снижение расчетной мощности источника первичного электропитани за счет исключени .токовых перегрузок в момент- включени источника питани . V 20 reduction of the estimated power of the primary power source due to the elimination of current overloads at the moment of switching on the power source. V

2525

Поставленна цель достигаетс тем, что в ИСТОЧНИК питани посто нного напр жени , содержащий выпр митель с фильтром, выходом соединенный с транзисторным инвертором,преобразующим вы30 пр мленное напр жение в напр жение пр моугольной Формы,входом соединенным выходом широтно-ймпульсного модул то выходом через разделительный тра сформатор - с выпр мителем и фильтром выход которого соединен с одним из входов широтно-импульсного модул тор к другому входу которого подключен выход задающего генератора, введен узел плавного запуска, подключенный к выходу усилител посто нного тока umpOTHo-импульсного модул тора и включающий в себ транзистор, три резистора, конденсатор и диод, причем первый резистор соединен со сто ком транзистора, затвор .которого со единен с вторым резистором и конден сатором, дру.ие выводы второго резистора и конденсатора соединены с истоком транзистора, обща точка затвора транзистора, второго резистора и конденсатора соединена с тре тьим резистором, другой вывод котор го соединен с анодом диода, катод ди ода и обща точка источника транзис тора, второго резистора и конденсатора соединены с вторичной -обмоткой задающего генератора. На чертеже представлена функциональна схема, источника питани посто нного напр жени . Источник питани посто нного напр жени состоит Й.З выпр мител 1 с фильтром 2, подключенного к сети, выход выпр мител соединен с транзисторным инвертором 3, который через разделительный трансформатор соединён с выпр мителем 4 и фильтром 5 Выход фильтра 5 подключен к регисторному делителю 6, средн точка которого соединена с одним из входов усилител 7 посто нного тока, второй вход усилител посто нного тока соединен с выходом источника 8 эталонного напр жени . Выход усилител 7 посто нного тока подключен к одному из входов компаратора 9, другой вход компаратора соединен с выходом генератора пилообразного напр жени 10, вход которого соединен с выходом задающего генератора 11. Выход компаратора соединен с: входом формировател импульсов 12, выход которого соединен с входом транзисторного инвертора 3. К сети подключен разделительный трансформатор 13, к вторично обмотке которого подключены выпр митель 14 со стабилизатором 15, напр жение питани которого подаетс на блоки 8-12. К выходу усилител 7 посто нного тока подключен узел 16 плавного запуска,- состо вши из первого резистора 17, соединенного с выходом блока 7, другой конец которого соединен со стоком транзистора 18, затвор которого соединен со вторым резистором 19 и конденсатором 20, другие концы которых соединены с истоком транзистора 18, Обща точка затвора транзистора 18, второго резистора 19 и конденсатора 20 соединена с третьим резистором 21, другой конец-которого соединен с анодом диода 22. Катод диода 22 и обща точка истока транзистора 18, резистора 19 и; конденсатора 20 соединены со вторичной обмоткой задающего генератора 11. Источник питани посто нного напр жени работает следующим образом. Выпр митель 1 преобразует переменное напр жение сети в посто нное, с выхода фильтра 2 сглаженное напр жение поступает н.а транзИ.сторный.инвертор 3, где преобразуетс в переменное напр жени пр моугольной формы повышенной частоты, которое через разделительный трансформатор поступает на выпр митель 4 и сглаживаетс фильтром 5. С выхода фильтра 5 напр жение подаетс на резисторный делитель 6, с выхода которого напр жение обратной св зи поступает на инвертирую.щий вход усилител 7 посто нного тока. Неинвертирующий вход, усилител 7 подключен к источнику эталонного напр жени 8. С выхода усилител 7 напр жение поступает на одй из входов компаратора 9, где сравниваетс с пилообразным напр жением генератора 10, который запускаетс импульсами задающего генератора 11, представл ющего собой блокинг-генератор . Формирователь импульсов 12 образует из импульсного напр жени компаратора 9 две Импульсные последовательности , необходимые дл управлени транзисторами инвертора 3,гальванически разв занные от сети. Дл питани узлов широтно-импульсно.го модул тора служат трансформатор 13 с выпр мителем 14-и стабилизатор 15. Одна из вторичных обмоток задающего генератора 11 включена на вход узла 16 плавного запуска. Бросок через транзисторы инвертора 3 при включении источника питани объ сн етс большой посто нной -времени фильтра 5, из-за чего, напр жение обратной св зи на входе усилител 7 нарастает до номинального значени через некоторое врем , напр жение же на другом входе усилител 7 по вл етс почти сразу после включени . Таким образом за врем , определ емое посто нной времени фильтра.5, усилитель выдает максимальное напр жение, что определ ет максимальную ширину импульсов на выходе формировани импульсов 12 . и, соответственно, .максимальное врем нахождени транзисторов инвертора 3 в открытом состо нии. Транзистор 18 узла плавного запуска 1$ в момент включени имеет минимальное сопротивление и шунтирует выход усилител посто нного тока 7,. что определ ет минимальную ширинуThe goal is achieved by the fact that the DC power supply source contains a rectifier with a filter, an output connected to a transistor inverter, which converts the direct voltage to a rectangular voltage, the input connected to the output of a pulse-width module by an output through an isolator Traverformer - with a rectifier and filter whose output is connected to one of the inputs of a pulse-width modulator; to the other input of which the output of the master oscillator is connected; Connected to the output of a DC amplifier is a umpOTHo-pulse modulator and includes a transistor, three resistors, a capacitor and a diode, the first resistor connected to the top of the transistor, the gate connected to the second resistor and capacitor, the other terminals the second resistor and the capacitor are connected to the source of the transistor, the common gate point of the transistor, the second resistor and the capacitor are connected to the third resistor, another output of which is connected to the diode anode, the cathode of the diode and the common point of the transistor; o resistor and capacitor connected to the secondary winding of the master oscillator. The drawing shows a functional diagram of a constant voltage power source. The DC power supply consists of a Y.Z. rectifier 1 with a filter 2 connected to the mains, the output of the rectifier is connected to a transistor inverter 3, which through an isolating transformer is connected to rectifier 4 and filter 5 The output of the filter 5 is connected to the register divider 6 The midpoint of which is connected to one of the inputs of the DC amplifier 7, the second input of the DC amplifier is connected to the output of the source 8 of the reference voltage. The output of the DC amplifier 7 is connected to one of the inputs of the comparator 9, the other input of the comparator is connected to the output of the sawtooth generator 10, the input of which is connected to the output of the master oscillator 11. The output of the comparator is connected to: the input of the pulse shaper 12, the output of which is connected to the input a transistor inverter 3. An isolating transformer 13 is connected to the network, to the secondary winding of which is connected a rectifier 14 with a stabilizer 15, the voltage of which is supplied to blocks 8-12. A soft start node 16 is connected to the output of the DC amplifier 7, consisting of the first resistor 17 connected to the output of the block 7, the other end of which is connected to the drain of the transistor 18, the gate of which is connected to the second resistor 19 and the capacitor 20, the other ends of which connected to the source of the transistor 18, the common gate point of the transistor 18, the second resistor 19 and the capacitor 20 is connected to the third resistor 21, the other end of which is connected to the anode of the diode 22. The cathode of the diode 22 and the common source point of the transistor 18, resistor 19 and; the capacitor 20 is connected to the secondary winding of the master oscillator 11. The constant voltage power supply operates as follows. Rectifier 1 converts the alternating voltage of the network into a constant, from the output of the filter 2, the smoothed voltage enters a transistor. Inverter 3, where it is converted into alternating voltage of a rectangular form of increased frequency, which through an isolating transformer goes to the rectifier 4 and is smoothed by the filter 5. From the output of the filter 5, the voltage is applied to the resistor divider 6, from the output of which the feedback voltage goes to the inverting input of the DC amplifier 7. The non-inverting input, amplifier 7 is connected to a source of reference voltage 8. From the output of amplifier 7, the voltage goes to one of the inputs of the comparator 9, which is compared with the sawtooth voltage of generator 10, which is triggered by pulses of master oscillator 11, which is a blocking generator. The pulse generator 12 forms, from the pulse voltage of the comparator 9, two pulse sequences necessary for controlling the transistors of the inverter 3, galvanically separated from the network. A transformer 13 with a rectifier 14 and a stabilizer 15 serves to power the pulse-width modulator units. One of the secondary windings of the master oscillator 11 is connected to the input of the soft start unit 16. A roll through the transistors of the inverter 3 when the power source is turned on is explained by a large constant-time filter 5, because of which the feedback voltage at the input of amplifier 7 rises to the nominal value after some time, the voltage at the other input of amplifier 7 appears almost immediately after switching on. Thus, during the time determined by the filter time constant. 5, the amplifier outputs the maximum voltage, which determines the maximum width of the pulses at the output of the pulse formation 12. and, accordingly, the maximum time the transistors of the inverter 3 are in the open state. The soft start node transistor 18 at the moment of switching on has a minimum resistance and shunts the output of the DC amplifier 7 ,. which determines the minimum width

ИМПУЛЬСОВ управлени на выходе формировател импульсов 12 и,следовательно , практически нулевой ток через транзисторы инвертора 3.PULSE control output pulse generator 12 and, therefore, almost zero current through the transistors of the inverter 3.

По мере зар да конденсатора 20через резистор 21 транзистор 18 закрываетс и напр жение на выходе усилител 7 увеличиваетс , соответственно увеличиваетс и ширина импульсов управлени на выходе 12, вплоть до вых-ода источника питани на номинальный рехшм работы.As the capacitor 20 charges through the resistor 21, the transistor 18 closes and the voltage at the output of the amplifier 7 increases, respectively, the width of the control pulses at the output 12 increases, up to the output of the power supply for the nominal maximum operation.

Дп правильной работы источника питани посто нна времени, определ ема резистором 21 и конденсатором 20, должна быть больше посто нной времени фильтра 5. После зар да конденсатора 20 транзистор 18 полностью закрываетс и узел 16 плавного запуска не вли ет на режим работы источника питани .The correct time source power supply dp function, determined by resistor 21 and capacitor 20, must be greater than the filter time constant 5. After charging capacitor 20, transistor 18 is fully closed and the soft start node 16 does not affect the mode of operation of the power source.

Таким образом, .введение транзистора 18, резисторов 17,19 и 21,конденсатора 20 и диода 22 обеспечивает исключение бросков тока через транзисторы инвертора 3 при включении источника питани в сеть, что повЕвдает надежность устройства.Thus, the introduction of the transistor 18, the resistors 17,19 and 21, the capacitor 20 and the diode 22 ensures that current surges through the transistors of the inverter 3 are eliminated when the power source is turned on, which increases the reliability of the device.

Claims

1. US patent number 3733540, CL 311-17,

5 1968.

2. USSR author's certificate No. 609115., c. 05. F 1/64, 1976 ..