CS200019B1

CS200019B1 - Switching stabilizer

Info

Publication number: CS200019B1
Application number: CS346978A
Authority: CS
Inventors: Lutz Vala
Original assignee: Lutz Vala
Priority date: 1978-05-29
Filing date: 1978-05-29
Publication date: 1980-08-29

Description

Vynález se týká spínacího stabilizátoru napětí nebo proudu obsahujícího regulátor s komparátorem,The invention relates to a voltage or current switching stabilizer comprising a comparator controller,

U doeud známých spínacích stabilizátorů napětí nebo proudu, u kterých se odvozuje změna střídy spínacích impulsů od napětí pilového průběhu, se toto napětí vytváří například pomocí multivibrátoru nebo integrátorem. Pro zpracování tohoto napětí komparátorem je obvykle zapotřebí, aby horní i dolní špičkové napětí pilového průběhu mělo určitou hladinu, přizpůsobenou dalšímu zpracování. U obvyklých generátorů je horní nebo dolní hladina napětí pilového průběhu nebo obě hladiny totožné s hladinou napájecího napětí zdroje napájejícího generátor, nebo je pilové napětí i mimo rozsah napájecího napětí generátoru, například u klasického multivibrátoru. Proto je v praxi nutné použít například dvou pomocných napětí pro generátor, nebo napájet generátor a komparátor z různých napětí, nebo měnit napěťovou hladinu generovaných kmitů například Zenerovými diodami.In the case of known voltage or current switching stabilizers, in which the change of the switching pulse duty cycle is derived from the saw voltage, this voltage is generated, for example, by means of a multivibrator or an integrator. To process this voltage with a comparator, it is usually necessary that the upper and lower peak stresses of the sawtooth have a level adapted to further processing. In conventional generators, the upper or lower voltage level of the saw waveform, or both, is identical to the power supply voltage level of the generator supply source, or the saw voltage is outside the generator supply voltage range, for example, in a conventional multivibrator. Therefore, in practice, it is necessary to use, for example, two auxiliary voltages for the generator, or to supply the generator and comparator from different voltages, or to change the voltage level of the generated oscillations, for example by Zener diodes.

Tuto nevýhodu odstraňuje zapojení spínacího stabilizátoru podle vynálezu, obsahujícího regulátor s komparátorem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na vstup regulátoru s komparátorem je jedním vývodem připojen nabíjecí kondenzátor, kolektor vybíjecího tranzistoru, dále neinvertující vstup diferenčního zesilovače a jeden vývod zdroje proudu, na jehož druhý vývod je připojen první odpor děliče zároveň s jedním vývodem zdroje pomocného napětí, jehož druhý vývod je připojen na druhý vývod nabíjecího kondenzétoru, na jedenThis disadvantage is overcome by the connection of a switching stabilizer according to the invention comprising a comparator with a comparator. SUMMARY OF THE INVENTION The invention relates to the fact that a capacitor, a collector of a discharging transistor, a non-inverting differential amplifier input and a current source terminal are connected to one input of a comparator with a comparator. whose second terminal is connected to the second terminal of the charging capacitor, one

200 019200 019

200 018 vývod emitorováho odporu, na jeden vývod pomocného odporu, dále na emitor spínacího tranzistoru a na jeden vývod druhého odporu děliče, jehož druhý vývod je připojen jednak na invertující vstup diferenčního zesilovače a dále k druhému vývodu prvního odporu děliče a k jednomu vývodu přídavného odporu, jehož druhý vývod je propojen β kolektorem spínacího tranzistoru, kdežto báze spínacího tranzistoru je propojena na jeden vývod omezovacího odporu, jehož druhý vývod je spojen e bází vybíjecího tranzistoru, e výstupem diferenčního zesilovače a s druhým vývodem pracovního odporu, přičemž emitor vybíjecího tranzistoru je spojen s druhým vývodem emitorového odporu.200 018 terminal of the emitter resistor, one terminal of the auxiliary resistor, the emitter of the switching transistor and one terminal of the second resistance of the divider, the other terminal of which is connected to the inverting input of the differential amplifier; the other terminal of which is connected by a β collector of the switching transistor, while the base of the switching transistor is connected to one terminal of the limiting resistor, the other terminal of which is connected by the discharge transistor base, the differential amplifier output and the other the outlet of the emitter resistance.

Řeěení podle vynálezu umožňuje vytvořit pilové napětí a libovolně nastavenou horní 1 dolní Špičkovou hodnotou na kondenzátoru, odkud se 1 napětí snímá, přičemž stačí pouze jeden zdroj pomocného napětí, který je zároveň využit i pro ostatní pomocné obvody regulátoru i spínacího stabilizátoru. Navržené zapojení je teplotně málo závislé, takže je lze použít pro zařízení pracující v Širokém teplotním rozsahu.The solution according to the invention makes it possible to create a saw voltage and an arbitrarily set upper 1 lower peak value on the capacitor from which 1 voltage is sensed, with only one auxiliary voltage source being used for the other auxiliary circuits of the regulator and the switching stabilizer. The proposed circuit is temperature-dependent, so it can be used for equipment operating in a wide temperature range.

Příklad zapojení spínacího stabilizátoru napětí nebo proudu podlá vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese.An example of a voltage or current switching stabilizer according to the invention is shown in the attached drawing.

Na výkrese je spínací stabilizátor 16, ke kterému je připojen regulátor s komparátorem 15, ^{kde na} vetup 14 regulátoru β komparátorom 15 je jedním vývodem připojen nabíjecí kondenzátor 3, kolektor vybíjecího tranzistorudále nelnvertujíoí vatup 10 diferenčního zesilovače 8_ a jeden vývod zdroje proudu 2^ na jehož druhý vývod je připojen první odpor děliče 11 zároveň s jedním vývodem zdroje pomocného napětí J., jehož druhý vývod je připojen na druhý vývod nabíjecího kondensátoru^, na jeden vývod emitorováho odporu 5. na jeden vývod pomocného odporu_6, dále na emitor spínacího tranzistoru 7 a na jeden vývod druhého odporu děliče 13, jehož druhý vývod je připojen jednak na invertující vetup_9_ diferenčního zesilovače a dále k druhému vývodu prvního odporu děliče 11 a k jednomu vývodu přídavného odporu 12. jehož druhý vývod je propojen e kolektorem spínacího tranzietoru_7, kdežto báze spínacího tranzistoru 1_ je propojena na jeden vývod omezovacího odporu 17. jehož druhý vývod je spojen s bází vybíjecího trenzietoru_4, e výstupem diferenčního zesilovače 8 a s druhým vývodem pracovního odporu 6, přičemž emitor vybíjecího tranzistoru 4 je spojen s druhým vývodem emitorováho odporu 5.In the drawing, a switching stabilizer 16 is connected to which a comparator 15 is connected, ^{where a} charge capacitor 3 is connected to the regulator inlet 14 by a comparator 15, the transistor discharge collector 10 does not convert the input 10 of the differential amplifier 8 and one the second terminal connects the first resistor of the divider 11 simultaneously with one terminal of the auxiliary voltage source J, the second terminal of which is connected to the second terminal of the charging capacitor 6, to one terminal of the emitter resistor 5 to one terminal of the auxiliary resistor 6, to the emitter of the switching transistor 7; to one terminal of the second resistor of the divider 13, the other terminal of which is connected both to the inverting differential amplifier vetup 9 and further to the second terminal of the first resistor of the divider 11 and to one terminal of the auxiliary resistor 12 whose second terminal is connected to the collector of the switching transistor 7 1 is connected to one terminal of the limiting resistor 17, the other terminal of which is connected to the base of the discharge trenzer 4, the output of the differential amplifier 8 and the other terminal of the working resistor 6, the emitter of the discharge transistor 4 connected to the other terminal of the emitter resistor 5.

Funkce spínacího stabilizátoru napětí nebo proudu podle vynálezu je následující.The function of the voltage or current switching stabilizer according to the invention is as follows.

Zdroj proudu 2 nabiji nabíjecí kondenzátor 3. Ra kondenzátoru 3 ee postupně zvyěuje napětí a současně ee zvyěuje napětí i na neinvertujícím vstupu JO»diferenčního zesilovače _8, jehož invertující vetup_9 je připojen na referenční napětí na dělič eložený z prvního odporu 11 a druhého odporu 13. Dokud je nelnvertujíoí vetup 10 diferenčního zesilovače 8 na nižěím napětí, než má Invertující vetup 9, neteče výstupem zesilovače žádný proud a vybíjecí tranzistori spínací tranzistor 7 jeou v rozepnutém stavu. V okamžiku, kdy napětí na neinvertujícím vstupu 10 dosáhne napětí invertujíčího vstupuj), začne z diferenčního zesilovače 8 do pracovního odporu _6_téci konstantní proud, který na něm vytvoří napěťový úbytek a tím se vybíjecí tranzistor 4 1 spínací tranzistor 7 stanou vodivými. Vybíjecí tranzistor _4_počne vybíjet nabíjecí kondenzátor 3 a jeho proud je omezen emitorovým odporem 5, takže vybijeoí tranzistor nepracuje v režimu saturace, kdežto spínací tranzistor 7The current source 2 charges the charging capacitor 3. Ra of the capacitor 3e gradually increases the voltage while simultaneously increasing the voltage i at the non-inverting input 10 of the differential amplifier 8 whose inverting vetup 9 is connected to a reference voltage at a divider generated from the first resistor 11 and second resistor 13. As long as the inlet 10 of the differential amplifier 8 is not lowered than the Inverting inlet 9, no current flows through the output of the amplifier and the discharge transistors of the switching transistor 7 are in the open state. As soon as the voltage at the non-inverting input 10 reaches the inverting input voltage (1), a constant current flows from the differential amplifier 8 to the working resistor 6, generating a voltage drop thereon, thereby discharging the transistor 41 of the switching transistor 7. The discharge transistor 4 discharges the charge capacitor 3 and its current is limited by the emitter resistance 5, so that the discharge transistor does not operate in saturation mode, whereas the switching transistor 7

200 010 má pouze omezen proud do báze omezovacím odporem 17 a spíná až do Saturace a má tudíž i malá zbytková napětí kolektor - emitor, která je rovněž teplotně málo závislé. Spínací tranzistor 7_připíná přídavný odpor děliče 12 paralelně ke druhému odporu děliče 13, a tím sníží referenční napětí na invertujícím vstupu _9. diferenčního zesilovače 8. Mezitím vybíjecí tranzistor _4_ vybí jí konstantním proudem nabíjecí kondenzátor^, na kterém se snižuje napětí tak dlouho, dokud nedosáhne úrovně sníženého referenčního napětí. Potom neinvertující vstup 10 diferenčního zesilovače dosáhne úrovně invertujícího vstupuj^, z diferenčního zesilovače 8 přestane téci proud, na pracovním odporu 6 zmizí úbytek a vybíjecí tranzistor 4 i spínací tranzistor 7 přestanou být buzeny a oba rozepnou. Referenční napětí na invertujícím vstupu 9 se zvýěí na původní úroveň, nabíjecí kondenzátor 3 se přestane vybíjet a napětí na něm začne stoupat, nebol je nabíjen zdrojem proudu 2, a stoupá tak dlouho, dokud nedosáhne úrovně referenčního napětí na invertujícím vstupu 9 a jev se opakuje. Vhodným navržením prvního odporu děliče 11, druhého odporu děliče 13 a přídavného odporu děliče 12 lze dosáhnout prakticky libovolného napětí horní i dolní hladiny pilového napětí.The 200 010 has only limited current to the base by a resistor 17 and switches up to saturation and therefore has low residual collector-emitter voltages, which is also low temperature dependent. The switching transistor 7 switches the additional resistor of the divider 12 parallel to the second resistor of the divider 13, thereby reducing the reference voltage at the inverting input 9. Meanwhile, the discharge transistor 4 discharges at a constant current a charge capacitor at which the voltage decreases until it reaches the reduced reference voltage level. Then the non-inverting input 10 of the differential amplifier reaches the inverting input level, the current is no longer flowing from the differential amplifier 8, the voltage drops off at the working resistor 6 and both the discharge transistor 4 and the switching transistor 7 stop being excited and both open. The reference voltage on the inverting input 9 is raised to its original level, the charging capacitor 3 stops discharging and the voltage on it starts to rise unless it is charged by the power source 2, and rises until it reaches the reference voltage level on the inverting input 9 and repeats. . By suitably designing the first resistor of the divider 11, the second resistor of the divider 13 and the additional resistor of the divider 12, virtually any voltage of the upper and lower levels of the saw voltage can be achieved.

Spínací stabilizátor napětí nebo proudu je vhodný pro jaapájení elektronických zařízení.Voltage or current switching stabilizer is suitable for powering electronic devices.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

The voltage or current switching stabilizer comprises a comparator controller, characterized in that a charge capacitor (3), a discharge transistor collector (4) and a non-inverting input (10) are connected to one input of the comparator (15) controller. a differential power amplifier (8) and one power supply terminal (2) to which the second terminal of the divider (11) is connected at the same time as one auxiliary voltage source terminal (1) whose second terminal is connected to the second charging capacitor terminal (3) , to one terminal of the emitter resistor (5), one terminal of the working resistor (6), longer to the emitter of the switching transistor (7) and to one terminal of the second resistor divider (13), the other terminal of which is connected to the inverting input (9) a differential amplifier (8) and a second terminal of the first resistor of the divider (11) and one terminal of the additional resistor (12), the other terminal of which is connected by a β collector of the switching the transistor (7), whereas the base of the switching transistor (7) is connected to one terminal of a limiting resistor (17), the other terminal of which is connected by the β base of the discharge transistor (4), the differential amplifier (8) and 6), wherein the emitter of the discharge transistor (4) is connected to a second terminal of the emitter resistor