RU2079164C1 - Resonant power supply - Google Patents
Resonant power supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079164C1 RU2079164C1 RU93046244A RU93046244A RU2079164C1 RU 2079164 C1 RU2079164 C1 RU 2079164C1 RU 93046244 A RU93046244 A RU 93046244A RU 93046244 A RU93046244 A RU 93046244A RU 2079164 C1 RU2079164 C1 RU 2079164C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- output
- resistance
- frequency
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке высококачественных импульсных источников питания. The invention relates to electrical engineering and can be used in the development of high-quality switching power supplies.
Известен импульсный стабилизатор напряжения, содержащий двухтактный полумостовой преобразователь напряжения, входом соединенный со входными выводами, а выходом через выпрямитель и фильтр с выходными выводами, широтно-импульсный модулятор, выходы которого подключены к управляющим входам двухтактного полумостового преобразователя напряжения, генератор прямоугольных колебаний, формирователь пилообразного напряжения, источник опорного напряжения и два транзистора (1). В известном устройстве решена техническая задача повышение КПД за счет использования для сравнения в широтно-импульсном модуляторе переменных напряжений: прямоугольного опорного и пилообразного, пропорционального входному напряжению. Получение таких напряжений и их сравнение требует меньше энергетических затрат. А использование тока источника опорного напряжения одновременно для управления транзисторами двухтактного полумостового преобразователя напряжения, наряду с применением пассивного ШИМ, дополнительно повышает КПД. Known pulse voltage regulator containing a push-pull half-bridge voltage converter, connected to the input terminals by the input and output through a rectifier and filter with output terminals, a pulse-width modulator, the outputs of which are connected to the control inputs of a push-pull half-bridge voltage converter, a square wave generator, sawtooth generator , a voltage reference source and two transistors (1). In the known device, the technical problem is solved to increase the efficiency due to the use of alternating voltages: rectangular reference and sawtooth, proportional to the input voltage, for comparison in a pulse-width modulator. Obtaining such stresses and comparing them requires less energy. And the use of the current of the reference voltage source at the same time to control the transistors of the push-pull half-bridge voltage converter, along with the use of passive PWM, further increases the efficiency.
Источники питания с ШИМ в настоящее время являются превалирующими. Однако они характеризуются слишком высокими потерями, поскольку относятся к схемам с так называемым жестким переключением. При жестком переключении включенный транзисторный ключ выключается в момент, когда через него протекает ток, а выключенный транзисторный ключ включается, когда на нем имеется напряжение и поэтому, чем чаще этот ключ включается и выключается, тем больше потери. При этом время переключения транзистора (длительность включения или выключения) должно быть возможно меньше. PWM power supplies are currently prevailing. However, they are characterized by too high losses, since they relate to schemes with the so-called hard switching. With hard switching, the on transistor switch turns off at the moment when current flows through it, and the off transistor switch turns on when there is voltage on it and therefore, the more often this switch turns on and off, the greater the loss. In this case, the switching time of the transistor (the duration of turning on or off) should be as short as possible.
Таким образом недостатком известного устройства являются высокие потери, т.е. низкий КПД. Thus, the disadvantage of the known device is the high loss, i.e. low efficiency.
В идеале для того, чтобы потери были минимальными, транзисторный ключ должен выключаться в тот момент, когда ток через него равен нулю (переключение при нулевом токе) и включаться, когда напряжение на нем равно нулю (переключение при нулевом напряжении). Ideally, in order to minimize losses, the transistor switch should be turned off at the moment when the current through it is zero (switching at zero current) and turned on when the voltage across it is zero (switching at zero voltage).
В настоящее время наилучшим решением для высокочастотных импульсных источников питания является использование резонансных схем. В отличие от источников питания с ШИМ резонансных схем "смягчают" режим переключения и таким образом способствуют уменьшению потерь на переключение. В результате резонансные источники питания при одной и той же рабочей частоте обеспечивают более высокий КПД. Currently, the best solution for high-frequency switching power supplies is the use of resonant circuits. Unlike PWM power supplies, resonant circuits “soften” the switching mode and thus contribute to the reduction of switching losses. As a result, resonant power supplies at the same operating frequency provide higher efficiency.
Известен резонансный источник питания, содержащий ключевой транзисторный преобразователь напряжения, входом соединений с входными выводами и выполненный в виде полумостовой схемы, в выходной цепи которой включен резонансный контур, состоящий из соединенных параллельно последовательной цепи на дросселе и первом конденсаторе и второго конденсатора, причем параллельно первому конденсатору включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр соединена с выходными выводами, и блок управления частотой, выходы которого подключены к управляющим входам ключевого транзисторного преобразователя напряжения, силовые выводы транзисторов которого шунтированы блокирующими диодами (2). Known resonant power source containing a key transistor voltage converter, input connections with input pins and made in the form of a half-bridge circuit, the output circuit of which includes a resonant circuit consisting of parallel connected series circuit on the inductor and the first capacitor and the second capacitor, and parallel to the first capacitor the primary winding of the output transformer is turned on, the secondary winding of which is connected to the output terminals through a rectifier and a filter, and frequency control, the outputs of which are connected to the control inputs of the key transistor voltage converter, the power terminals of the transistors which are shunted by blocking diodes (2).
Известный источник питания является аналогом, наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков. A known power source is the analogue closest to the proposed invention in terms of the essential features.
Однако и известный источник питания обладает значительными потерями при переключении, за счет того, что блок управления частотой вырабатывает колебания прямоугольной формы и, следовательно, ток управления транзистора преобразователя также имеет прямоугольную форму. Технической задачей данного изобретения является снижение потерь при переключении транзисторов ключевого транзисторного преобразователя напряжения и снижение мощности, потребляемой блоком управления частотой. However, the known power source also has significant switching losses due to the fact that the frequency control unit generates rectangular oscillations and, therefore, the control current of the transistor of the converter also has a rectangular shape. The technical task of the present invention is to reduce losses when switching transistors of the key transistor voltage converter and reducing the power consumed by the frequency control unit.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении КПД резонансного источника питания. The technical result that can be obtained using the invention is to increase the efficiency of the resonant power source.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в резонансном источнике питания, содержащем ключевой транзистор преобразователь напряжения, входом соединений с выходами выводами и выполненный в виде полумостовой схемы, в выходной цепи которой включен резонансный контур, состоящий из соединенных параллельно последовательной цепи на дросселе и первом конденсаторе и второго конденсатора, причем параллельно первому конденсатору включена первичная обмотка выходного трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямитель и фильтр соединена с выходными выводами, и блок управления частотой, выходы которого подключены к управляющим входам ключевого транзисторного преобразователя напряжения, силовые выводы транзисторов которого шунтированы блокирующими диодами, блок управления частотой выполнен в виде последовательно соединенных двух базовых резисторов и диода и на дополнительном конденсаторе, включенном между общей точкой резисторов и свободным выводом диода, при этом управляющие входы транзисторов через соответствующие цепочки формирования базового тока соединены с соответствующими управляющими входами ключевого транзисторного преобразователя напряжения, а узел преобразования сопротивления в частоту выполнен в виде парафазного мультивибратора на четырех логических инверторах, третьим и четвертым конденсаторах, на дополнительном транзисторе и трех резисторах, причем логические инверторы соединены попарно-последовательно, соответственно, первый со вторым и третий с четвертым, третий конденсатор включен между выходом первого и входом третьего логических инверторов, а четвертый конденсатор включен между выходом третьего и выходом первого логических инверторов, первый резистор включен параллельно выходу узла преобразователя напряжения в сопротивление, через второй и третий резисторы соединенному с выходами, соответственно, первого и третьего логических инверторов, выходы второго и четвертого логических инверторов соединены с первичной обмоткой дополнительного трансформатора, две вторичные обмотки которого использованы в качестве выходов узла преобразования сопротивления в частоту и выходов блока управления частотой, входом в качестве которого использован вход узла преобразования напряжения в сопротивление, подключенный к выходным выводам. The stated technical problem is achieved in that in a resonant power source containing a key transistor voltage converter, input connections with outputs pins and made in the form of a half-bridge circuit, the output circuit of which includes a resonant circuit, consisting of parallel connected series circuit on the inductor and the first capacitor and the second capacitor, and in parallel with the first capacitor, the primary winding of the output transformer is turned on, the secondary winding of which is through the rectifier and the liter is connected to the output terminals, and the frequency control unit, the outputs of which are connected to the control inputs of the key transistor voltage converter, the power terminals of the transistors which are bridged by blocking diodes, the frequency control unit is made in the form of two series resistors and a diode connected in series and on an additional capacitor connected between common point of the resistors and the free output of the diode, while the control inputs of the transistors through the corresponding chain of formation of the base t they are connected to the corresponding control inputs of the key transistor voltage converter, and the resistance-to-frequency conversion unit is made in the form of a paraphase multivibrator on four logical inverters, third and fourth capacitors, on an additional transistor and three resistors, and the logical inverters are connected in series-series, respectively, the first with the second and third with the fourth, the third capacitor is connected between the output of the first and the input of the third logical inverters, and the fourth a capacitor is connected between the output of the third and the output of the first logical inverters, the first resistor is connected parallel to the output of the voltage-to-voltage converter assembly, through the second and third resistors connected to the outputs of the first and third logical inverters, the outputs of the second and fourth logical inverters are connected to the primary winding of the additional a transformer, the two secondary windings of which are used as the outputs of the resistance to frequency conversion unit and the outputs of the control unit Ia frequency input which is used as an input voltage conversion unit to the resistance connected to the output terminals.
Кроме того, узел преобразования напряжения в сопротивление выполнен на дополнительном транзисторе, выход которого использован в качестве выхода узла преобразования напряжения в сопротивление, переменном резисторе, использованном в качестве входа узла преобразования напряжения в сопротивление и четвертом резисторе, включенном между входом и выходом узла преобразования напряжения в сопротивление, причем, регулировочный вывод переменного резистора соединен с базой дополнительного транзистора. In addition, the voltage-to-resistance conversion unit is made on an additional transistor, the output of which is used as the output of the voltage-to-resistance conversion unit, a variable resistor used as the input of the voltage-to-resistance conversion unit, and a fourth resistor connected between the input and output of the voltage-conversion unit in resistance, moreover, the control terminal of the variable resistor is connected to the base of the additional transistor.
Логические инверторы могут быть выполнены на элементах 2И-НЕ. Logic inverters can be performed on elements 2I-NOT.
Для обеспечения запуска преобразователя напряжения, дополнительный трансформатор снабжен пусковой обмоткой, включенной в выходную цепь ключевого транзисторного преобразователя напряжения последовательно с резонансным контуром. To ensure the starting of the voltage converter, the additional transformer is equipped with a starting winding included in the output circuit of the key transistor voltage converter in series with the resonant circuit.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема резонансного источника питания, на фиг. 2 форма базового тока транзисторов ключевого транзисторного преобразователя напряжения, на фиг. 3 его регулировочная характеристика. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a diagram of a resonant power source; FIG. 2 is a base current transistor form of a key transistor voltage converter, FIG. 3 its adjusting characteristic.
Резонансный источник питания (фиг. 1) содержит ключевой транзисторный преобразователь 1 напряжения, входом соединенный с выходными выводами 2, 3 и выполненный в виде полумостовой схемы на транзисторах 4, 5 и конденсаторах 6, 7, в выходной цепи которой включен резонансный контур, состоящий из соединенных параллельно последовательной цепи на дросселе 8 и первом конденсаторе 9 и второго конденсатора 10, выходной трансформатор 11, первичная обмотка которая подключена параллельно конденсатору 9, а вторичная -через выпрямитель 12 и фильтр 13 соединена с выходом ключевого транзисторного преобразователя напряжения, подключенным к выходным выводам, к которым подключена нагрузка 14, цепочки формирования базового тока, выполненные в виде последовательно соединенных базовых резисторов 15 и 16, 17, 18 и диодов 19 и 20, и на дополнительных конденсаторах 21 и 22, включенных между общей точкой резисторов 15, 16 и 17, 18 и свободными выводами диодов 19 и 20 соответственно, блокирующие диоды 23 и 24, шунтирующие силовые выводы транзисторов 4 и 5, блок управления частотой 25, выполненный в виде последовательно соединенных узлов преобразования напряжения в сопротивление 26 и узла преобразования сопротивления в частоту 27. The resonant power source (Fig. 1) contains a key transistor voltage converter 1, connected to the
Узел 27 преобразования сопротивления в частоту содержит парафазный мультивибратор на четырех логических инверторах 28, 29, 30, 31, третьем конденсаторе 32, четвертом конденсаторе 33, дополнительном трансформаторе 34 и трех резисторах 35, 36, 37, причем логические инверторы соединены попарно-последовательно, 28 с 29 и 30 с 31, третий конденсатор 32 включен между выходом логического инвертора 28 и входом логического инвертора 30, четвертый конденсатор 33 включен между выходом логического инвертора 30 и входом логического инвертора 28, первый резистор 35 включен параллельно выходу узла 26 преобразования напряжения в сопротивление, через второй резистор 36 и третий резистор 37, соединенные со входами, соответственно, логического инвертора 28 и логического инвертора 30, выходы логического инвертора 29 и логического инвертора 31 соединены с первичной обмоткой 38 дополнительного трансформатора 34, вторичные обмотки 39 и 40 которого использованы в качестве выходов узла 27 преобразования сопротивления в частоту и выходы блока 25 управления частотой. Логические инверторы 28, 29, 30, 31 могут быть выполнены, например, на элементах 2И-НЕ. The resistance-to-frequency converting unit 27 contains a paraphase multivibrator on four logical inverters 28, 29, 30, 31, a third capacitor 32, a fourth capacitor 33, an additional transformer 34 and three resistors 35, 36, 37, and the logical inverters are connected in series, 28 from 29 and 30 with 31, the third capacitor 32 is connected between the output of the logical inverter 28 and the input of the logical inverter 30, the fourth capacitor 33 is connected between the output of the logical inverter 30 and the input of the logical inverter 28, the first resistor 35 is turned on parallel to the output of the node 26 converting voltage into resistance, through the second resistor 36 and the third resistor 37, connected to the inputs, respectively, of the logical inverter 28 and the logical inverter 30, the outputs of the logical inverter 29 and the logical inverter 31 are connected to the primary winding 38 of the additional transformer 34, secondary windings 39 and 40 of which are used as the outputs of the node 27 for converting the resistance into frequency and the outputs of the frequency control unit 25. Logic inverters 28, 29, 30, 31 can be performed, for example, on the elements 2I-NOT.
В качестве входа блока 25 управления частотой использован вход узла 26 преобразования напряжения в сопротивление, выполненного на дополнительном транзисторе 41, выход которого использован в качестве выхода узла 26 преобразования напряжение в сопротивление, на переменном резисторе 42, использованном в качестве входа узла 26 преобразования напряжения в сопротивлении, и четвертом резисторе 43, включенном между входом и выходом узла 26 преобразования напряжения в сопротивление, причем регулировочный вывод переменного резистора 42 соединен с базой дополнительного транзистора 41. Вход блока 25 управления частотой соединен с нагрузкой 14. Для обеспечения пуска ключевого транзисторного преобразователя напряжения 1 дополнительный трансформатор 34 снабжен пусковой обмоткой 44, включенной в выходную цепь ключевого транзисторного преобразователя 1 последовательно с резонансным контуром. Питание парафазного мультивибратора осуществляют от отдельного источника питания и от источника опорного напряжения (элементы 45, 46) путем подачи на него напряжения с выхода выпрямителя 12 ключевого транзисторного преобразователя напряжения 1 через емкостной фильтр 47. Резисторы 48, 49, 50, 51 задают необходимый рабочий режим транзисторов 4 и 5. As the input of the frequency control unit 25, the input of the voltage-to-resistance conversion unit 26 made on an additional transistor 41, the output of which is used as the output of the voltage to resistance conversion unit 26, is used on the variable resistor 42 used as the input of the voltage-to-resistance conversion unit 26 and a fourth resistor 43 connected between the input and output of the voltage-to-resistance converting unit 26, the adjustment terminal of the variable resistor 42 being connected to the base th additional transistor 41. The input of the frequency control unit 25 is connected to the load 14. To ensure the start of the key transistor voltage converter 1, the additional transformer 34 is equipped with a start winding 44 connected to the output circuit of the key transistor converter 1 in series with the resonant circuit. The paraphase multivibrator is powered from a separate power source and from a reference voltage source (elements 45, 46) by applying voltage to it from the output of the rectifier 12 of the key transistor voltage converter 1 through a capacitive filter 47. Resistors 48, 49, 50, 51 specify the necessary operating mode transistors 4 and 5.
Резонансный источник питания работает следующим образом. При включении источника питания ключевой транзисторный преобразователь 1 напряжения возбуждается за счет положительной обратной связи пусковой обмотки 44 дополнительного трансформатора 34 и начинает генерировать низкочастотные импульсы. На вторичной обмотке выходного трансформатора 11 появляется напряжение, которое через выпрямитель 12 запитывает микросхему на логических инверторах 28.31 парафазного мультивибратора. Мультивибратор начинает генерировать высокочастотные импульсы, которые поступают через трансформатор 34 на цепочке формирования базового тока транзисторов 4 и 5. The resonant power source operates as follows. When the power source is turned on, the key transistor voltage converter 1 is excited due to the positive feedback of the starting winding 44 of the additional transformer 34 and starts to generate low-frequency pulses. A voltage appears on the secondary winding of the output transformer 11, which feeds the microcircuit on the inverters 28.31 of the paraphase multivibrator through the rectifier 12. The multivibrator begins to generate high-frequency pulses that enter through a transformer 34 on the base current generation circuit of transistors 4 and 5.
Благодаря формированию базового тока транзисторов 4 и 5 преобразователя 1 с помощью блока 25 управления частотой и цепочек формирования базового тока (элементы 15.22) достигается уменьшение потерь в транзисторах 4 и 5 при их переключении. Due to the formation of the base current of the transistors 4 and 5 of the converter 1 using the frequency control unit 25 and the base current generation chains (elements 15.22), losses are reduced in the transistors 4 and 5 when they are switched.
В момент t1 (фиг. 2) происходит включение транзистора 4 (включение при нулевом напряжении). При таком резком скачке базового тока уменьшаются потери при включении транзистора. Транзистор включен и насыщен в течение времени t1 t2. При этом базовый ток линейно уменьшается до значения iб мин. при котором транзистор еще насыщен. При значении iб время рассасывания tрас транзистора при его выключении будет минимальным, что приводит к уменьшению потерь при выключении транзистора. В течение времени t2 t3, когда базовый ток принимает отрицательные значения, время выключения транзистора за счет дополнительного уменьшения tрас. уменьшается, благодаря чему снижаются тепловые потери при выключении транзистора.At time t 1 (Fig. 2), the transistor 4 is turned on (turning on at zero voltage). With such a sharp jump in the base current, losses are reduced when the transistor is turned on. The transistor is turned on and saturated for a time t 1 t 2 . In this case, the base current decreases linearly to i b min. at which the transistor is still saturated. With a value of i b , the resorption time t races of the transistor when it is turned off will be minimal, which leads to a decrease in losses when the transistor is turned off. During the time t 2 t 3 , when the base current takes negative values, the turn-off time of the transistor due to an additional decrease in t races. decreases, due to which thermal losses are reduced when the transistor is turned off.
Таким образом, благодаря формированию базового тока транзисторов 4 и 5 специальной формы (фиг. 2) уменьшаются потери как при включении, так и при выключении транзисторов преобразователя 1. Thus, due to the formation of the base current of transistors 4 and 5 of a special form (Fig. 2), losses are reduced both when turning on and off the transistors of converter 1.
Когда транзистор 4 включается, ток в дросселе 8 начинает постепенно нарастать. Этот ток равен сумме тока в первичной обмотке трансформатора 11 и зарядного тока конденсатора 9. Когда напряжение на конденсаторе 9 и первичной обмотке трансформатора 11 сравняется с входным напряжением, падение напряжения на дросселе 8 станет равным нулю, после этого энергия, запасенная в дросселе 8, начинает заряжать конденсатор 9. Через интервал времени, который задается собственной резонансной частотой контура, ток в дросселе 8 и, следовательно, в транзисторе 4 станет равным нулю. Затем ток через дроссель 8 изменит направление и конденсатор 9 начинает разряжаться, поддерживая протекание тока через диод 23. При этом транзистор 4 выключается (переключение при нулевом токе). Резонансный полупериод зарядки конденсатора 10 начинается после выключения транзистора 4 и заканчивается перед включением транзистора 5. Когда оба транзистора выключены, энергия передается от дросселя 8 к конденсатору 10. По мере зарядки конденсатора 10 напряжение на транзисторе 4 увеличивается, а на транзисторе 5 уменьшается. Когда напряжение на транзисторе 5 спадает до нуля, происходит его включение без потерь, при этом диод 24 обеспечивает возврат энергии, оставшейся в дросселе 8, обратно на вход резонансного источника питания. Следующий полупериод идентичен первому и начинается, когда выключится транзистор 5. Теперь напряжение на транзисторе 5 будет возрастать, а напряжение на транзисторе 4 уменьшаться, и когда оно спадет до нуля, происходит включение транзистора 4 без потерь. When the transistor 4 is turned on, the current in the inductor 8 begins to gradually increase. This current is equal to the sum of the current in the primary winding of the transformer 11 and the charging current of the capacitor 9. When the voltage across the capacitor 9 and the primary winding of the transformer 11 is equal to the input voltage, the voltage drop across the inductor 8 will become zero, after which the energy stored in the inductor 8 starts charge the capacitor 9. After a time interval, which is set by the natural resonant frequency of the circuit, the current in the inductor 8 and, therefore, in the transistor 4 will become equal to zero. Then the current through the inductor 8 changes direction and the capacitor 9 begins to discharge, maintaining the flow of current through the diode 23. In this case, the transistor 4 turns off (switching at zero current). The resonant charging half-cycle of the capacitor 10 begins after the transistor 4 is turned off and ends before the transistor 5 is turned on. When both transistors are turned off, energy is transferred from the inductor 8 to the capacitor 10. As the capacitor 10 is charged, the voltage on the transistor 4 increases, and on the transistor 5 decreases. When the voltage at the transistor 5 drops to zero, it turns on without loss, while the diode 24 provides the return of energy remaining in the inductor 8, back to the input of the resonant power source. The next half-cycle is identical to the first and begins when the transistor 5 turns off. Now the voltage on the transistor 5 will increase, and the voltage on the transistor 4 will decrease, and when it drops to zero, the transistor 4 is turned on without loss.
Как и в других резонансных источниках питания, изменение рабочей частоты преобразователя 1 приводит к изменению выходного напряжения, причем рабочая частота преобразователя 1 выше его резонансной частоты, а рабочая точка преобразования расположена на правом склоне резонансной кривой контура (фиг. 3) на ее прямолинейном участке. Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет подачи напряжения отрицательной обратной связи с нагрузки 14 в блок 25 управления частотой и формирования в этом блоке импульсов управления транзисторами 4 и 5 преобразователя 17. В блоке 25 управления частотой осуществляется преобразование напряжения в сопротивление с помощью узла 26, а затем преобразование сопротивления в частоту с помощью узла 27. Модуляция частоты происходит за счет изменения сопротивления резистора 35, шунтируемого транзистором 41. As in other resonant power sources, a change in the operating frequency of the converter 1 leads to a change in the output voltage, the working frequency of the converter 1 being higher than its resonant frequency, and the working point of the conversion is located on the right slope of the resonant curve of the circuit (Fig. 3) in its straight section. The output voltage is stabilized by supplying negative feedback voltage from the load 14 to the frequency control unit 25 and generating control pulses of the transistors 4 and 5 of the converter 17 in this block. In the frequency control unit 25, the voltage is converted into resistance using the node 26, and then the conversion of resistance to frequency using the node 27. The frequency modulation occurs due to changes in the resistance of the resistor 35, shunted by the transistor 41.
Резистор 35 и конденсаторы 32, 33 и резисторы 36, 37 выполняют функцию времязадающих элементов парафазного мультивибратора. Resistor 35 and capacitors 32, 33 and resistors 36, 37 perform the function of timing elements of a paraphase multivibrator.
При уменьшении выходного напряжения от значения U0 до U2 за счет увеличения тока нагрузки частота парафазного мультивибратора уменьшается со значения f1 до значения f3 (фиг. 3), при этом выходное напряжение преобразователя 1 увеличивается до значения U1 и компенсируется уменьшение выходного напряжения источника.When the output voltage decreases from U 0 to U 2 due to an increase in the load current, the frequency of the paraphase multivibrator decreases from f 1 to f 3 (Fig. 3), while the output voltage of converter 1 increases to U 1 and compensates for the decrease in the output voltage source.
Таким образом, выходное напряжение резонансного источника питания останется неизменным. Thus, the output voltage of the resonant power source will remain unchanged.
Аналогично происходит стабилизация выходного напряжения за счет уменьшения тока нагрузки. Similarly, the output voltage is stabilized by reducing the load current.
На резонансной (регулировочной) характеристике (фиг. 3) рабочая точка преобразования смещается по линии f1, f2, f3: чем больше ток в нагрузке, тем ближе рабочая точка к частоте и наоборот, чем меньше ток в нагрузке, тем ближе рабочая точка к частоте f2.On the resonant (adjusting) characteristic (Fig. 3), the conversion working point is shifted along the line f 1 , f 2 , f 3 : the larger the current in the load, the closer the operating point to the frequency and vice versa, the smaller the current in the load, the closer the working point to frequency f 2 .
При очень больших точка нагрузки или коротких замыканиях в нагрузке рабочая точка преобразования смещается влево за резонансную частоту fp, уменьшая напряжение практически до нуля (точка f4, фиг. 3). При этом защита от коротких замыканий источника питания осуществляется без применения каких-либо дополнительных элементов.At very large load points or short circuits in the load, the conversion operating point shifts to the left beyond the resonant frequency f p , reducing the voltage to almost zero (point f 4 , Fig. 3). In this case, protection against short circuits of the power source is carried out without the use of any additional elements.
Предложенная схема выполнения блока управления частотой, в частности, его узла преобразования сопротивления в частоту, является очень экономичной, т.к. отличается малым потреблением мощности. The proposed implementation scheme of the frequency control unit, in particular, its node converting the resistance into frequency, is very economical, because It features low power consumption.
Таким образом данное изобретение позволяет повысить КПД резонансного источника питания. Thus, this invention allows to increase the efficiency of the resonant power source.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93046244A RU2079164C1 (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Resonant power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93046244A RU2079164C1 (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Resonant power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93046244A RU93046244A (en) | 1996-07-20 |
| RU2079164C1 true RU2079164C1 (en) | 1997-05-10 |
Family
ID=20147873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93046244A RU2079164C1 (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Resonant power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2079164C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458454C1 (en) * | 2011-06-30 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" | Transistor generator for resonant loads |
-
1993
- 1993-09-30 RU RU93046244A patent/RU2079164C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1536362, кл. G 05F 1/46, 1987. 2. Ж. "Электроника", 1988, N 1, c. 76, рис.4. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458454C1 (en) * | 2011-06-30 | 2012-08-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" | Transistor generator for resonant loads |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6429604B2 (en) | Power feedback power factor correction scheme for multiple lamp operation | |
| JP6682652B2 (en) | Half-bridge resonance converter, circuit using the half-bridge resonance converter, and corresponding control method | |
| US5510974A (en) | High frequency push-pull converter with input power factor correction | |
| JP2877164B2 (en) | Self-oscillating switching device for inverter or DC transformer | |
| WO1986004750A1 (en) | Harmonic-resonant power supply | |
| JPS62178169A (en) | Single ended type dc-dc converter without switching loss | |
| US6097614A (en) | Asymmetrical pulse width modulated resonant DC-DC converter with compensating circuitry | |
| US7084584B2 (en) | Low frequency inverter fed by a high frequency AC current source | |
| US5172308A (en) | DC-DC converter with transformer having a single secondary winding | |
| WO2001037416A2 (en) | Power supply unit including an inverter | |
| JP2933077B1 (en) | Discharge lamp lighting device | |
| CN209930559U (en) | LLC resonant converter and LED drive circuit | |
| KR960010828B1 (en) | High power factor power supply | |
| JPH08130871A (en) | Dc-dc converter | |
| US6489730B2 (en) | Discharge-lamp illumination circuit | |
| US20050180176A1 (en) | Welding set with quasi-resonant soft-switching inverter | |
| RU2079164C1 (en) | Resonant power supply | |
| JP2001292571A (en) | Synchronous rectifying circuit | |
| KR102640321B1 (en) | Equipment and method of resonant flyback power conversion using a microcontroller | |
| RU2110881C1 (en) | Pulse-width modulated resonance-tuned converter | |
| JP3224427B2 (en) | Static AC power supply | |
| RU2009607C1 (en) | Transformer-free input power supply | |
| SU1552310A1 (en) | Resonance single-cycle dc voltage converter | |
| USRE32155E (en) | High-efficiency tuned inverter circuit | |
| SU947943A1 (en) | Pulse generator |