SU788094A1

SU788094A1 - Stabilized power supply source

Info

Publication number: SU788094A1
Application number: SU792725438A
Authority: SU
Inventors: Николай Александрович Толмириди; Михаил Алексеевич Ягупов; Николай Евдокимович Комраков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4812
Priority date: 1979-02-16
Filing date: 1979-02-16
Publication date: 1980-12-15

Description

(54) СТАБИЛИЗИЮВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ(54) STABILIZED POWER SUPPLY

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в качестве вторич ного источника питани . Известен стабилизированный источник питани , содержащий выпр митель, соединенный входом с входными клеммами, а выходом с ключевым усилителем мощности иа транзисторах , по цепи управлени соединенных с блоко управлени , выполненным по схеме широтноимпульсного регулировани , задающий генератор и блок защиты от перегрузок и коротких замыканий с токоизмерительным резистором Его недостатком вл етс изменение порога Срабатывани защиты при изменении входного напр жени . Наиболее близок по технической .сущности к предлагаемому стабилизированный источ1шк питани , содержащий усилитель мощности на транзисторах, снабженный резистивным датчиком тока, соединенный выходом через выпр митель и фильтр с выходными клеммами, а силовым входом с входными клеммами, блок управлени , включающий генератор синхронизирующего напр жени и щиротно-импульсный модул тор, соединенный первым входом с выходными клеммами, , а первым и вторым выходами с управл ннцими входами усилител мощности на транзисторах, причем первый вход щиротно-импульсного модул тора соединен с первым входом блока управлени , второй - с выходом генератора синхронизирующего напр жени , а выход - с выходом блока управлени , и блок защиты, состо щий из порогового элемента и источника эталонного напр же ни , выходом подключенного к второму входу блока управлени , п{жчем первый вход порогового элемента подключен к первому входу блока защиты, второй - к выходу источника эталонного напр жени , а выход - к выходу блока защиты Его основными недостатками вл ютс зависимость порога срабатывани защиты от величины входного напр жени , что приводит к необходимости эавыщени расчетной мощности элементов, возможность протекани сквозного тока в транзисторах усилител мощности или одностороннего намагничивани сердечника силового трансформатора иэ-за изменени посто н37 ной времени зар да хонденсатора в блоке защиты , вызванного технологическим разбросом и изменением температуры окружающей срецы, невозможность ограничени пусковых токов из-за инерционности схемы защиты. Перечисленные недостатки привод т к увеличению массы и объема, а также к снижению надежности работы стабилизированного источника питани . Цель изобретени - уменьшение массы и объема и повыщение надеж1юсти стабилизирован ного источника питани . Поставлеша цель достигаетс тем, что в стабилизированный источник питани ввод т трансформатор напр жений, входна обмотка ко торого подключена к резистивному датчику тока jj The invention relates to electrical engineering and can be used as a secondary power source. A stabilized power source is known, which contains a rectifier connected by an input to input terminals, and an output to a key power amplifier and transistors connected to a control unit in a pulse-width control circuit, a master oscillator and an overload and short-circuit protection unit with current-measuring circuit. a resistor. Its disadvantage is a change in the protection tripping threshold when the input voltage changes. The closest in technical terms to the proposed stabilized power supply, containing a power amplifier at transistors, equipped with a resistive current sensor, connected to the output via a rectifier and a filter with output terminals, and a power input with input terminals, a control unit, including a synchronizing voltage generator and pulse-width modulator connected to the first input to the output terminals, and the first and second outputs to the control inputs of the power amplifier at the transistors, the first in the modulation of the pulse-width modulator is connected to the first input of the control unit, the second to the output of the clock voltage generator, and the output to the output of the control unit, and the protection unit consisting of the threshold element and the source of the reference voltage, output connected to the second the input of the control unit, the first input of the threshold element is connected to the first input of the protection unit, the second to the output of the reference voltage source, and the output to the output of the protection unit. Its main disadvantages are the dependence of the threshold protection from the input voltage, which leads to the need to evacuate the calculated power of the elements, the possibility of the flow of through current in the transistors of the power amplifier or one-side magnetization of the core of the power transformer due to the change in the constant charge time of the condenser in the protection unit caused by the technological spread and changing ambient temperature, impossibility of limiting inrush currents due to the inertia of the protection circuit. These deficiencies lead to an increase in mass and volume, as well as to a decrease in the reliability of the stabilized power supply. The purpose of the invention is to reduce the mass and volume and increase the reliability of the stabilized power source. The goal is achieved by introducing a voltage transformer into the stabilized power source, the input winding of which is connected to a resistive current sensor jj

усилител мощности на транзисторах, а выходна через введенный вьшр митель - к первому входу блока защиты, снабженного вторым входом , который соединен с введенным дополнительным входом порогового элемента, подключенным к введенному третьему выходу блока управлени , соединенному с выходом генератора синхронизирующего напр жени , причем блок управлени снабжен вспомогательным формирователем импульсов, выходом подключенным к дополнительному входу шйротно-импульспого модул тора, первым входом - к второму входу блока управлени , а вторым - к выходу генератора синхронизирующего; напр жени .power amplifier transistors and the output through the input expander to the first input of the protection unit, equipped with a second input, which is connected to the input of the auxiliary input of the threshold element, connected to the input of the third output of the control unit, connected to the output of the sync voltage generator, and the control unit It is equipped with an auxiliary pulse shaper, an output connected to the auxiliary input of the neural-pulse modulator, the first input to the second input of the control unit, and V Orym - to the output of the synchronizing generator; tension

На фиг. 1 приведена схема стабилизированного источника питани ; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.FIG. 1 is a diagram of a stabilized power source; in fig. 2 - time diagrams that show his work.

Стабилизированный источьшк питаьщ содержит усилитель 1 мощности на транзисторах, снабженный резисти ным датчиком 2 тока, соединенный выходом через выпр митель 3 и фильтр 4 с выходными клеммами, а силовым входом с входными клеммами, блок 5 управлени , включающий генератор 6 синхронизирующего напр жени , широтно-импульсный модул тор 7 и формирователь 8 импульсов, соединенный первым входом с выходнь1ми клеммами , а первым и вторым выходами с управл ющими входами усилител I мощности на транзисторах .The stabilized power source contains a transistor power amplifier 1, equipped with a resistive current sensor 2, connected by an output through a rectifier 3 and a filter 4 to the output terminals, and a power input to the input terminals, control unit 5, including a synchronous voltage generator 6, latitude pulse modulator 7 and pulse shaper 8, connected by the first input to the output terminals, and the first and second outputs to the control inputs of the power amplifier I at transistors.

Широтно-импульсный модул тор состоит из порогового элемента 9, первым входом соединенного с первым входом блока 5 управлени , вторым входом - с первым выходом генератора синхронизирующего напр жени , а выходом - с первыми входами двух трехвходовых чеек 10 И, вторые входы которых подсоединены к выходу триггера 11, счетнгш вход которого подключен ко второму выходу генератора 6 синхронизирующего напр жени . Генератор 6 синхронизирующего напр жени состоит из задающего генератора 12, выходом соединенным со вторым выходом блока 6, и генератора 13 пилообразного напр жени , входом поддатчику 2 тока усилител 1 мощности на транзисторах . Второй вход блока 14 заишты соединен с третьим выходом блока 5 управлени , соединенным с первым выходом генератора 6 синхронизирующего напр жени , а выход с вторым входом блока управлени 5. Пороговой элемент 16 выходом подключен к выходу блока 14 защиты, первым входом - к первому входу блока 14 защиты, вторым - к выходу источника 15 эталонного напр же}ш , а третьим - ко второму входу блока 14 защиты.The pulse width modulator consists of a threshold element 9, the first input connected to the first input of control unit 5, the second input to the first output of the clock voltage generator, and the output to the first inputs of two three-input cells 10 And, the second inputs of which are connected to the output trigger 11, the counting input of which is connected to the second output of the generator 6 of the synchronizing voltage. The synchronizing voltage generator 6 consists of a master oscillator 12, an output connected to the second output of unit 6, and a saw voltage generator 13, the input to the sub-sensor 2 of the current of the amplifier 1 at transistors. The second input of the 14 zishty unit is connected to the third output of the control unit 5 connected to the first output of the synchronizing voltage generator 6, and the output to the second input of the control unit 5. The output threshold element 16 is connected to the output of the protection unit 14, the first input to the first input of the unit 14 protection, the second - to the output of the source 15 of the reference for example} w, and the third - to the second input of the block 14 of protection.

Стабилизированный источник питани работает следующим образом.The stabilized power source operates as follows.

Последовательность пр моугольных импульсов и 12 с выхода задающего генератора 12 (фиг. 2) поступает на вход триггера 11, вход формировател 8 импульсов и вход генератора 13 пилообразного напр жени , с выхода которого напр жение симметричной треугольной формы Uj3 подаетс на входы пороговых элементов 9 и 16. Пороговый элемент 9 сравнивает напр жение пилообразной формы с напр жением на выходных клеммах и формирует на выходе последовательности пр моугольных импульсов U2 (фиг. 2), длительности которых обратно пропоршюнальны напр жению на выходных клеммах. Выходные сигналы Un триггера 11 (фиг. 2) и порогового элемента 9, складыва сь на входе двух трехвходовых чеек 10 И, формируют на их выходах последовательности импульсов управлени UIQ, сдвинутых друг относительно друга на 180, которые управл ют работой транзисторов усилител 1 мощности . Выходной сигнал формировател 8 импульсов , выполненного на триггере, при этом не вли ет на работу устройства.The sequence of rectangular pulses and 12 from the output of the master oscillator 12 (Fig. 2) is fed to the input of the trigger 11, the input of the pulse shaper 8 and the input of the sawtooth voltage generator 13, from the output of which the voltage of the symmetrical triangular shape Uj3 is fed to the inputs of the threshold elements 9 and 16. The threshold element 9 compares the sawtooth voltage with the voltage at the output terminals and forms at the output a sequence of square-wave pulses U2 (Fig. 2), the duration of which is inversely proportional to the voltage at the output terminals. The output signals Un of the trigger 11 (Fig. 2) and the threshold element 9 are added to the input of two three-input cells 10 AND, at their outputs they form a sequence of control pulses UIQ shifted relative to each other by 180, which control the power transistors of the power amplifier 1. The output signal of the pulse driver 8 performed on the trigger does not affect the operation of the device.

Claims

The signal Uj from current sensor 2 repeats the shape of the current of the transistors of the power amplifier, through the transformer 18 and the transmitter 17 enters the input of the threshold element 16, where it is compared with the sum of the reference voltage U,;, and the sawtooth C, voltage (Fig. 2) . connected to the output of the master oscillator 12, and the output to the first output of block 6. The pulse shaper 8 is connected by the first input to the second input of the control unit 5, the second to the second output of the synchronous voltage generator 6, and the output to the third inputs of three AND 10 pulse width modulator 7. A stabilized power supply protection unit 14 contains a reference voltage source 15 and a threshold element 16, and its first input is connected to the output 17 of the transmitter 17, the input connected to the secondary winding of the transformer 18 voltage, the primary winding of which is connected parallel to the resistive 57 When a current overload occurs, the output signal of the rectifier 17 reaches the threshold of the threshold element 16 at the output of which voltage pulses appear and 16, (Fig. 2), overturned the trigger 8, the output signal which Ug (Fig. 2). locks the 10 I cells. In this case, the transistors of the power amplifier 1 are locked until the end of the half period. At the beginning of the next half-period, the signal of the master oscillator 12 returns the trigger 8 to its initial state, which ensures further operation of the device. By changing the ratio of the turns of the transformer 18 or the amplitude of the sawtooth voltage of the generator 13, it is possible to achieve the operation of the protection circuit i at a constant load current. The protection circuit with a variable reference voltage allows, in case of overloads to short-circuits, to maintain a constant constant component of the collector current of the power gain, which allows reducing the calculated power of the device elements and, consequently, reducing its mass and dimensions. The high accuracy and speed of the protection circuit makes it possible: to effectively combat the currents that occur when a stabilized power source is turned on, which increases its reliability. Invention Stable power source containing a transistor power amplifier equipped with a current sensor coupled to the output through an amplifier and filter with output terminals, a control unit, including a generator of resistive voltage, and a pulse-width modulator. 4 connected by the first input to the output terminals, and by the first and second outputs to the control inputs of the power attenuation at transistors, the first input of the pulse-pulse modulator connected to the first input of the control unit, the second to the output of the generator of the synchronous voltage, and the output to the output of the unit control unit, and a protection unit consisting of a threshold element and a source of reference voltage, an output connected to the second input of the control unit, the input of the threshold element connected to the first input of the protection unit, second d - to the output of the reference voltage source, and output to the output of the protection unit, characterized in that, in order to reduce weight and volume and increased reliability, a voltage transformer is inputted into it, the input winding of which is connected to the resistor of the current amplifier of the power amplifier transistors, and the output through the entered signal is supplied to the first input of the protection unit, equipped with a second input, which is connected to the input of the auxiliary input of the threshold element connected to the input third output of the control unit, connected at a yield shnhronnznruyuschego voltage generator, wherein the control unit is provided with an auxiliary pulse shaper, the output connected to a further input of the pulse-width modulator, the first input to the second input of the control unit, and the second - to the output voltage of the generator clock. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 522494, cl. G 05 F 1/58, 1978.

2. USSR author's certificate number 505097, cl. H 02 M W / 315, 1976.