CS256965B1

CS256965B1 - Switching voltage regulator connection

Info

Publication number: CS256965B1
Application number: CS858560A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Moskala
Original assignee: Frantisek Moskala
Priority date: 1985-11-27
Filing date: 1985-11-27
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS856085A1

Abstract

Zapojeni je z oboru elektroniky. Týká spínacího stabilizátoru napětí, řízeného kmitočtem sítě. Podstata spočívá v tom, že regulační spínací tranzistor je řízen pomocným tyristorem přes referenční obvod napětí a proudu sestávající ze dvou odporů a Zenerovy diody. Zapojení lze použít ve všech oborech elektroniky.Involved in electronics. It concerns of a voltage-controlled voltage regulator network frequency. The essence is that that the switching switching transistor is controlled thyristor over the reference circuit voltage and current consisting of two resistors and Zener diodes. Wiring can be used in all fields of electronics.

Description

(54) Zapojení spínacího stabilizátoru napětí(54) Switching voltage stabilizer wiring

Zapojeni je z oboru elektroniky. Týká spínacího stabilizátoru napětí, řízeného kmitočtem sítě. Podstata spočívá v tom, že regulační spínací tranzistor je řízen pomocným tyristorem přes referenční obvod napětí a proudu sestávající ze dvou odporů a Zenerovy diody. Zapojení lze použít ve všech oborech elektroniky.Involved in electronics. It concerns the switching voltage stabilizer controlled by the mains frequency. The principle is that the control switching transistor is controlled by an auxiliary thyristor via a voltage and current reference circuit consisting of two resistors and a Zener diode. The wiring can be used in all fields of electronics.

Vynález se týká zapojení spínacího stabilizátoru napětí, řízeného kmitočtem sítě, zejména vhodného pro napájení elektronických zařízení pracujících v prostředí, kde nelze dodržet povolené tolerance kolísání sítového napětí, zvláště pak v prostředí s nebezpečím výbuchu na hlubinných dolech.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the use of a mains voltage controlled voltage stabilizer, in particular suitable for supplying electronic devices operating in an environment where the permissible mains voltage variation cannot be maintained, particularly in potentially explosive environments in underground mines.

V současné době je známá řada zapojeni jak spojitě pracujících, tak i spínacích stabilizátorů napětí. Použiti spojitě pracujících stabilizátorů je omezené, protože při jejich dimenzování na větší kolísání vstupního napětí dochází ke značným výkonovým ztrátám na regulačním prvku.At present, there is a known series of both continuous-acting and switching voltage stabilizers. The use of continuous-acting stabilizers is limited because, when dimensioned to greater fluctuations in the input voltage, considerable power losses occur on the control element.

Obzvláště u důlních nevýbušných zařízení, kde jsou značné problémy s odvodem ztrátového tepla, dochází pak k velkému tepelnému namáhání nejen vlastního regulačního prvku, ale celého zařízení, což má negativní vliv na spolehlivost a živnost. Spínací stabilizátory různých typů nejsou příliš rozšířeny pro značnou obvodovou složitost a z toho vyplývající vysokou cenu. Jejich použití je v jednodušších zařízeních neekonomické.Especially in non-explosive mining equipment, where there are considerable problems with heat dissipation, there is a high thermal stress not only on the control element itself, but on the whole equipment, which has a negative effect on reliability and trade. Switching stabilizers of various types are not very widespread due to the considerable circumferential complexity and the resulting high cost. Their use is uneconomical in simpler devices.

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy zapojením spínacího stabilizátoru napětí, řízené ho kmitočtem sítě podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k bázi regulačního spínacího tranzistoru, jehož kolektor je připojen k jednomu vývodu usměrňovače a emitér přes diodu k výstupní svorce, je připojena anoda tyristoru, jehož řídicí elektroda je připojena přes Zenerovu diodu k emitéru tranzistoru a přes dva sériové odpory ke katodě a druhému vývodu usměrňovače, přičemž druhá výstupní svorka je zapojena mezi tyto odpory a přes kondenzátor k první výstupní svorce a mezi bázi a kolektorem je dále zapojen odpor.These disadvantages are minimized by the connection of a voltage controlled voltage stabilizer according to the invention, which consists in that an anode is connected to the base of a control switching transistor whose collector is connected to one rectifier terminal and the emitter via diode to the output terminal. a thyristor whose control electrode is connected via a Zener diode to the transistor emitter and through two series resistors to the cathode and the second rectifier terminal, the second output terminal being connected between these resistors and through the capacitor to the first output terminal and between the base and the collector .

Výhoda zapojení podle vynálezu spočívá jednak ve velkém zpracovatelném rozsahu vstupních napětí a dále v tom, že referenční obvod současně působí jako přepětová a nadproudová ochrana. Výhoda nízkých tepelných ztrát, typická pro spínací stabilizátory zůstává zachována, takže je možno jeho umístění do libovolného typu nevýbušného závěru nebo použiti i u zařízení zalévaných pryskyřicemi do funkčních bloků. Výhodou oproti běžným spínacím stabilizátorům je zde velmi nízká cena a předpoklad vyšší spolehlivosti, vyplývající z jednoduchosti zapojeníThe advantage of the circuitry according to the invention lies both in the large processing range of the input voltages and in that the reference circuit simultaneously acts as overvoltage and overcurrent protection. The advantage of the low heat loss typical of switching stabilizers remains, so that it can be placed in any type of explosion-proof enclosure or used in resin encapsulated equipment in functional blocks. The advantage over conventional switching stabilizers is the very low price and the assumption of higher reliability resulting from simplicity of connection

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno příkladné provedení zapojení podle vynálezu.The attached drawing shows schematically an exemplary embodiment of the circuit according to the invention.

K vývodu usměrňovače _1 je kokektorem připojen spínací tranzistor 2, u jehož bázi je připojena anoda tyristoru 4. a k jehož emitoru je připojena jednak katoda Zenerovy diody Q, jejíž anoda je připojena na řídicí elektrodu tyristoru £ a odpor 10, jednak anoda diody é, jejíž katoda je připojen a k výstupní svorce 2 spolu s kondenzátorem T_, připojeným druhým vývodem k výstupní svorce 9, ke které jsou rovněž připojeny odpor 10 a odpor 11, přičemž druhý vývod odporu 11 a katoda tyristoru 4 jsou připojeny k druhému vývodu usměrňovače 2 a mezi bází a kolektorem tranzistoru 2 je zapojen odpor 2·A switching transistor 2 is connected to the outlet of the rectifier 1, the base of which is connected to the anode of the thyristor 4 and to the emitter of which is connected both the cathode of Zener diode Q, whose anode is connected to thyristor control electrode 6 and resistor 10. the cathode is connected to the output terminal 2 together with the capacitor T connected by the second terminal to the output terminal 9, to which the resistor 10 and the resistor 11 are also connected, the second resistor terminal 11 and the thyristor 4 being connected to the second terminal of the rectifier 2 and and a resistor 2 is connected to the collector of transistor 2 ·

Funkce zapojení je charakterizována v počátečním stavu tím, že tyristor 4 je uzavřen. Usměrněný a nefiltrovaný proud prochází otevřeným tranzistorem 2 a diodou 6 na kondenzátor 2, který je tímto nabíjen. Po dosažení požadované hodnoty výstupního napětí začne Zenerovou diodou 5 protékat proud, který působí sepnutí tyristoru 4 a rozepnutí tranzistoru 2. Odvod kondenzátoru T_ je pak izolován diodou J5· Tyristor 4 je otevřen tak dlouho, dokud proud odporem 2» daný okamžitou velikostí napájecího napětí nepoklesne pod hodnotu přídržného proudu je tedy vypínán v každé půlvlně. Je-li z výstupních svorek 2 ^a 2 odebírán proud, napětí na kondenzátoru 2 postupně klesá.The wiring function is characterized in the initial state by closing the thyristor 4. The rectified and unfiltered current passes through the open transistor 2 and diode 6 to the capacitor 2, which is thereby charged. Upon reaching the desired output voltage value, a current flows through the Zener diode 5, which causes the thyristor 4 to close and the transistor 2 to open. below the holding current value, it is therefore switched off in each half-wave. When current is drawn from the output terminals 2 ^and 2, the voltage across the capacitor 2 gradually decreases.

V čase, kdy okamžitá hodnota napájecího napětí je větší než napětí na kondenzátoru 2/ otevře se tranzistor 2 a přes diodu 6 je kondenzátor 2 dobíjen tak dlouho, až je dosaženo Zenerova napětí diody 2 ^a cyklus se opakuje. Je zřejmé, že v závislosti na odebíraném proudu dochází ke změně úhlu otevření a tím ke stabilizaci. Výhodou takto definované funkce je, že na výstupních svorkách nemůže dojít k napětovým překmitům nad požadovanou hodnotu oproti '256965 známým zapojením stabilizátorů řízených kmitočtem sítě, kde je tento jev funkční.At a time when the instantaneous value of the supply voltage is greater than the voltage at the capacitor 2 / the transistor 2 opens and through diode 6 the capacitor 2 is charged until the Zener voltage of diode 2 is reached ^{and the} cycle is repeated. Obviously, depending on the current drawn, the opening angle changes and thus stabilizes. An advantage of the function defined in this way is that the output terminals cannot experience voltage overshoots above the setpoint, as opposed to the known 256965 wiring of the frequency-controlled voltage regulators, where this phenomenon is functional.

Tranzistor 2 je dále chráněn při přetížení výstupních svorek a při počátečním nabíjení kondenzátorů Ί_ po zapnutí tak, že po dosaženi nastavené hodnoty proudu, tyristor 4 sepne úbytkem na odporu 11.The transistor 2 is further protected when the output terminals are overloaded and the capacitors 7 are initially charged after switching on so that when the set current value is reached, the thyristor 4 closes by dropping the resistance 11.

Zapojení podle vynálezu lze s výhodou použit v jiskrově bezpečných a nevýbušných zařízeních a dále ve všech oblastech elektroniky, kde je prvořadým požadavkem jednoduchost.The circuitry according to the invention can advantageously be used in intrinsically safe and explosion-proof devices and in all areas of electronics where simplicity is paramount.

Claims

object of the invention

Switching voltage stabilizer connection, characterized in that a switching transistor (2) is connected to the first outlet of the rectifier (1), the thyristor anode (4) is connected to its base and the cathode of the Zener diode (5) whose anode is connected is connected to a thyristor control electrode (4) and a resistor (10), and an anode (6), the cathode of which is connected to the output terminal (8) together with a capacitor (7) connected to the output terminal (9), the resistor (10) and the resistor (11) are also connected, the second resistor terminal (11) and the thyristor cathode (4) being connected to the second rectifier terminal (1) and a resistor (3) is connected between the base and the transistor collector (2) ).