CS199769B1

CS199769B1 - Connexion of dicect current voltage regulator with impulse control

Info

Publication number: CS199769B1
Application number: CS198678A
Authority: CS
Inventors: Ivan Fiacan
Original assignee: Ivan Fiacan
Priority date: 1978-03-29
Filing date: 1978-03-29
Publication date: 1980-08-29

Description

Vynález sa týká zapojenia stabilizátore jednosměrného napatia s impulzovou reguláciou, tvořeného aapatovým komparátorom, koncovým stupnom, vyhladzovacim filtrom, zdrojom referenčného napatia a spatnovazobným obvodom.The invention relates to the connection of a DC voltage regulator with pulse control, consisting of an aapat comparator, an output stage, a smoothing filter, a reference voltage source and a feedback circuit.

Sú známe stabilizátory s impulzovou reguláciou, vyznačujúce sa veíkou energetickou účinnosíou, použivajúce zdroj vnútenej frekvencie, výstupný tranzistor pracujúci v spínacom režime, zesilnovač napatovej odchýlky, obvod ovplynujúci velkost vnútenej frekvencie alebo poměr impulz-ipedzera vnútenej frekvencie pri zachovaní jej konštantnej hodnoty a výstupný LC filter s rekuperačnou diodou. Tieto stabilizátory sú Ýhodné pre náročné elektronické zariadenia z hládlaka napájacieho napatia. Nevýhodou týchto stabilizátorov je ich znančná obvodová zložitosC a vysoká cena. Pře menej náročné aplikácie vyhovuje obvodové velmi jednoduchý princip impulzovej regulácie bez zdroja vnútornej frekvencie, kde spínacie a rozpínaoie regulačného tranzistore je odvodené od veíkosti odchýlky výstupného napatia a od referenčnóho napatia, vyznačujúci sa velkou energetickou účinnosťou. Je tvořený napaíovým komparátorom, ktorý je viazaný vazbovým obvodom na výstupný tranzistor pracujúci v spínačom režime, referenčným zdrojom napatia, apatnovazbovými obvodmi a LC filtrom s rekuperačnou diodou. Tento princip, odstraňujúci nevýhodu značnej obvodovej zložitosti a vysokej cecy regulátorov s vnútenou frekvenciou, vyžaduje určitá hodnotu zvlnenia výstupného napatia k svojej správnéj funkci!, čo je jeho nevýhoda.Pulse-regulated stabilizers with high energy efficiency are known, employing an internal frequency source, a switching output transistor, a voltage variation amplifier, an internal frequency magnitude or a pulse-to-internal frequency ratio maintaining its constant value, and an output LC with heat recovery diode. These stabilizers are advantageous for demanding electronic equipment from the power supply rod. The disadvantages of these stabilizers are their considerable peripheral complexity and high cost. In spite of the less demanding applications, the very simple pulse control principle without an internal frequency source satisfies the circuit, where the switching and expansion of the control transistor is derived from the magnitude of the output voltage deviation and the reference voltage, characterized by high energy efficiency. It consists of a voltage comparator that is coupled by a coupling circuit to an output transistor operating in a switch mode, a reference voltage source, a feedback coupling, and an LC filter with a recovery diode. This principle, eliminating the disadvantage of the considerable circuit complexity and the high cecc of the internal frequency controllers, requires a certain amount of ripple of the output voltage to function properly, which is its disadvantage.

199 769199 769

199 799199 799

Uvedené nevýhody odstraňuje zpoajenie stabilizátore jednosměrného napatia s impulzovovu reguláoiou tvořeného napatovým komparátorom, koncovým stupňom, vyhladzovaeim filtrom, zdrojom referenčného napatia a spatnovazobným obvodom podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že napatový komperátor pozostává zo štyrooh n - p - n tranzlstorov a siedmich oáporov, koncový stupeň pozostává z jedného p - n - p tranzistore, jedného n - p - n tranzlstora a jedného odporu, vyhladzovaoí filter pozostáva z jednej diody, jednej indukčnej tlmivky a jedného kondensátora· Zdroj referenčného napatia pozostává z jednej zenerovej diody a jedného odporu a spatnovazbový obvod pozostává z dvoch odporov, pričom kolektor prvého tranzlstora je připojený jednak na prvý odpor, ktorého druhý konieo je připojený na kladnú svorku a jednak na bázu čtvrtého tranzistore, ktorého emitor je spojený jednak s emitorem tratieho tranzlstora a jednak so siedmym odporom, ktorého druhý konieo je připojený na nulová svorku a kolektor štvrtého tranzistore je pripojeoý oez odporový dělič, pozostávajícl zo štvrtého odporu a piatého odporu na kladná svorku a střed odporového deliča je spojený s bázou piatého tranzistore ktorého kolektor je připojený jednak na bázu šestieho tranzlstora a jednak na osmy odpor, ktorého druhý konieo je připojený jednak na emitor šiestého tranzlstora, jednak na prvá indukčnú tlmivku, ktorej druhý konieo je připojený na výstupnú svorku s cez prvý kondenzátor na nulová svorku, jednak na druhá diodu, ktorá je druhým koncom připojená na nulová svorku a jednak na jedenásty odpor, ktorý je svojim druhým koncom spojený jednak s bázou druhého tranzlstora a jednak s deisatým odporom, ktorý je svojim druhým koncom spojený jednak s prvou seňorovou diodou, ktorá je druhým svojím koncom připojená na nulová svorku a jednak s deviatým odporom, ktorý je svojím druhým koncom připojený na kladná svorku a báza prvého tranzlstora je spojená s výstupnou svorkou a emitor prvého tranzlstora je spojený jednak s emitorem druhého tranzistore a jednak so šišatým odporom, ktorého druhý konieo je připojený na nulová svorku a kolektor druhého tranzlstora je spojený jednak s druhým odporom, ktorého druhý knlec je připojený na kladnú svorku a jednak s bázou tretieho tranzlstora a kolektor tretieho tranzlstora je spojený s třetím odporom, ktorého druhý konieo je připojený na kladnú svorku a emitor piatého tranzistore je spojený jednak s kolektorem šiesteho tranzlstora a jednak s kladnou svorkou·These disadvantages are overcome by the onset of a DC voltage stabilizer with a pulse regulator consisting of a voltage comparator, an output stage, a smoothing filter, a reference voltage source and a feedback circuit according to the invention, which consists in that the voltage compressor consists of , the output stage consists of one p - n - p transistor, one n - p - n transistor and one resistor, the smoothing filter consists of one diode, one inductor and one capacitor · The reference voltage source consists of one zener diode and one resistor and the feedback circuit consists of two resistors, the collector of the first transistor being connected both to the first resistor, the second terminal being connected to the positive terminal and to the base of the fourth transistor, whose emitter is connected to the third transistor and the seventh The resistance of which the second terminal is connected to the neutral terminal and the collector of the fourth transistor is connected by a resistive divider consisting of the fourth resistor and the fifth resistor to the positive terminal and the center of the resistive divider connected to the base of the fifth transistor. and, on the other hand, to an eighth resistor, the second of which is connected both to the emitter of the sixth transistor, and to the first inductor, the second of which is connected to the output terminal with the first capacitor to the neutral terminal; the second terminal is connected to the base of the second transistor and the second resistor is connected to its second end to the first senor diode, which is connected to the other terminal to the null terminal and to the ninth terminal resistance, which is its kind connected to the positive terminal and the base of the first transistor is connected to the output terminal, and the emitter of the first transistor is connected both to the emitter of the second transistor and to the biased resistor, the second terminal is connected to the neutral terminal and the collector of the second transistor is connected to the second resistor whose second knece is connected to the positive terminal and to the base of the third transistor and the collector of the third transistor is connected to the third resistor, the second terminal is connected to the positive terminal and the emitter of the fifth transistor is connected to the collector of the sixth transistor and the positive terminal

Zapojenie podlá vynálezu podstatné zjednodušuje obvodové riešenie tohoto typu stabilizátore použitím jednoduchého typu komparátora a vypuštěním obvyklého vazbového obvodu medzi komparátorom a koncovým spínacím obvodem a sposobuje výrazné zvýšenie energetickoj účinnosti stabilizátore, Pře svoju činnost potřebuje určitá hodnotu zvlnenia výstupného stabilizovaného napatia·The wiring according to the invention substantially simplifies the circuit solution of this type of stabilizer by using a simple type of comparator and by omitting the usual coupling circuit between the comparator and the terminal switching circuit and causes a significant increase in the energy efficiency of the stabilizer.

Popis a funkcia uapojenia stábilizátora podlá předloženého vynálezu sá zřejmé z pripojenej schémy·The description and function of the connection of the stabilizer according to the present invention is apparent from the attached diagram.

Prúdová regulačná slučka je tvořená koncovým stupňom gg, v ktorom sú paralelné zapojené spínací piatý n-p-n tranzistor Jg, spínaoí šiestý p-n-p tranzistor ££ a osmy odpor ga, který je ovládaný napatovým komparátorem gg. Napatový komparátor gg sa skládáThe current control loop is formed by an output stage gg in which the switching fifth n-p-n transistor Jg is switched in parallel, switching the sixth p-n-p transistor δ and the eighth resistor g, which is controlled by the voltage comparator gg. The voltage comparator gg is composed

199 769 zo štyrooh a-p-n tranzistorov 21, 22» £2» Sít ^a siodmich odporov £2, Rg_Ť RZ. R4. RS. R6. R7. pričom aa kladaú svorku +U js připojený kolektor prvého tranzistora 21 ^oez prvý odpor £1, kolektor druhého tranzistora T2 cez druhý odpor R^. kolektor tretieho tranzistora 22 ^c®z třetí odpor R3 a kolektor štvrtého tranzistora T4 cez piatý odpor RS a šiestý odpor R6. tvoriaci odporový dělič· Střed tohoto odporového deliča je spojený s bázou piateho p-n-p tranzistora T5. Ďalej na nulové, svorku sú připojené cez šiestý odpor R6 emitor prvého tranzistora 21 spoločné s emitorem druhého tranzistora T2 a cez siedmy odpor R7 emitor tretieho tranzistora 22 spoločné s emitorem štvrtého tranzistora T4. Na jeden vstup nápadového komparátora NK je přivedené výstupné stabilizované napatie z výstupnej svorky 2» pričom jeho druhý vstup je připojený cez spatnovazbový obvod SO. tvořený desiatym odporom R10 a jedenástým odporom 221 , na zdroj referenčného napatia ZRN, který je vytvořený sériovým spojením deviateho odporu R9 a Zenerovej diody Dl a na výstup koncového stupňa KS· Spatnovazbový obvod SO tvoři kladnú napadovú spatnú vazbu, ktoré zavádza do obvodu stabilizátora napadovú hysteréziu. Impulzové napatie z konvoého stupňa Kff sa vyhladzuje vyhladzovacím filtrem VE¹.ktorý je vytvořený tlmivkou 22» diodou D2 s rekuperacnou schopnosdou a kondenzétorem Cl· Ak v určitém okamihu nápadový komparátor NK zopne koncový stupen KS. objaví sa na emitore šiesteho p-n-p tranzistora T6 napatie tV a sposobí rast prúdu tlmivkou 22 a neskoršie aj rast výstupného napatia na výstupnej svorke 2· Y okamihu zopnutia koncovéh stupňa KS sa posobením spatnovazbovóho obvodu SO zvýší napatie na báze druhého tranzistora 22 aiečo nad napadovú úroveň zdroja referenčného napadla ZRN· HneS ako napadia na výstupnej svorke 2 dostúpí úrovně napatia na báze druhého tranzistora T2. nápadový komparátor NK sa ' preklápa a koncový stupeň KS sa uzavrie. Teraz sa zdrojom energie stává tlmivak LI· Polarita napatia sa na jej svorkách obrátí, dioda D2 sa otvorí a cez ňu sa nabíja kondenzátor Cl· Zopnutím diody D2 sa prostredníctvom spatnovazbového obvodu SO zalži napetie na báze druhého tranzistora £2 niečo pod napadovú úroveň zdroja referenčného napadia ZRN· Napadle na výstupnej svorke 2 klesá, až dosiahne úroveň napedia na báze druhého tranzistora T2. Nápadový komparátor ΝΙξ sa preklápa a spina koncový stupeň KB,. Popísaný dej se periodicky opakuje·199 769 from quadruped apn transistors 21, 22 »£ 2» Network ^and resistors £ 2, Rg _« RZ. R4. MS. R6. R7. wherein aa of the terminal + U is connected to the collector of the first transistor 21 ^{by the} first resistor 21, the collector of the second transistor T2 through the second resistor R1. the collector of transistor ^22c ®z third resistor R3 and the collector of transistor T4 through a resistor R of the fifth and the sixth resistor R6. forming a resistive divider · The center of this resistive divider is connected to the base of the fifth pnp transistor T5. Further to zero, the terminal is connected through a sixth resistor R6 of the emitter of the first transistor 21 common to the emitter of the second transistor T2 and through the seventh resistor R7 of the emitter of the third transistor 22 common to the emitter of the fourth transistor T4. One input of the inventive comparator NK is supplied with an output stabilized voltage from the output terminal 2, and its second input is connected via a feedback circuit SO. formed by the 10th resistor R10 and the eleventh resistor 221, to the reference voltage source ZRN, which is formed by the series connection of the ninth resistor R9 and the Zener diode D1, and to the output stage KS · The feedback circuit SO forms a positive inverse feedback . The pulse voltage from the convective stage Kff is smoothed by a smoothing filter VE ^1, which is formed by a choke 22 " diode D2 with regenerative power and a capacitor C1 " the voltage tV appears at the emitter of the sixth pnp transistor T6 and causes a current rise by choke 22, and later the output voltage increases at the output terminal 2 · Y at the moment the output stage KS is switched on by shifting the feedback circuit SO. the reference has attacked the ZRN · HneS as they attack at the output terminal 2, the voltage levels are reached based on the second transistor T2. the inventive comparator NK is switched over and the output stage KS is closed. Now the power supply becomes a dampener L1 · The polarity of the voltage is reversed at its terminals, diode D2 is opened and the capacitor C1 is charged through it. · The inverted output terminal 2 drops until it reaches the voltage level based on the second transistor T2. Idea comparator ΝΙξ flips over and spin output stage KB ,. The described story repeats periodically ·

Zapijenle stabilizátora je zvlášd vhodné pre použitie v telekomunikačných napájačoch pre napájaoie jednosměrné napatia vyšších úrovní, kde je použitie integrovaných obvodov ve funkci! nápadového komparátora bez zložitých úprav nemožné.Zapijenle stabilizer is especially suitable for use in telecommunication power supplies for higher-level DC power supply where the use of integrated circuits is in operation! idea comparator without complicated adjustments impossible.

Claims

OBJECT OF VYNXLEZTT

Connection of a DC voltage regulator with pulse control consisting of an inventive comparator, an output stage, a smoothing filter, a reference voltage source and a feedback circuit, characterized in that the voltage comparator (NK) consists of four npn transistors and seven resistors, the output stage (KS) one pnp transistor, one npn transistor and one resistor, the smoothing filter (VE) consists of one diode, one inductor and one capacitor, the reference voltage source (ZRN) consists of one zener diode and one resistor, and the feedback circuit (SO) consists of two resistors, wherein the collector of the first transistor (T1) is connected both to the first resistor (R1), the other end of which is connected to the positive terminal (+ ¾) and to the fourth transistor (T4), whose emitter is connected to the third transisotra (Tj) and on the other hand with the seventh resistor (R7) of which the second horse is connected to the neutral terminal and the collector of the fourth transistor (T4) is connected through a resistive divider consisting of the fourth resistor (R4) and the fifth resistor (R5) to the positive terminal (+ ¾) and the center of the removable divider (R4, R5) connected to the base of the fifth transistor (T5), whose collector is connected both to the base of the transistor and (T6) and to the eighth resistor (RS), the second of which is connected to the emitter of the sixth transistor (T6) (L1), the other end of which is connected to the output terminal (V) and from the first capacitor C1) to the neutral terminal, to the second diode (D2), which is connected to the neutral terminal and the eleventh resistor (R11). which is connected to the base of the second transistor (T2) by its second corner and to the 10th resistor (R10) by its other end, which is connected to the first zener diode (D1), which is the other the second terminal is connected to the positive terminal (+ ¾) and the base of the first transistor (Tl) is connected to the output terminal (V) and the emitter of the first transistor (Tl) is connected to the emitter of the second transistor (T2) and to the sixth resistor (R6), whose second horse is connected to the neutral terminal and the collector of the second transistor (T2) is connected to the second resistor (R2), the other the terminal (+ ¾) and the base of the third transistor (T3) and the collector of the third transistor (T?) are connected and a third resistor (Rjj), the other end of which is connected to the positive terminal (+ ¾) and emitter of the fifth transistor (T5) it is connected both to the collector of the sixth transistor (T6) and to the positive terminal (+ ¾).

1 drawing