RU154069U1

RU154069U1 - PULSE VOLTAGE STABILIZER

Info

Publication number: RU154069U1
Application number: RU2015106663/08U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Бондарь; Мария Сергеевна Жаворонкова
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2015-08-10

Abstract

Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий: общую шину, шину начальной установки; входную шину; ключевой элемент, содержащий первый транзистор p-n-p-типа, второй транзистор n-p-n-типа, первый и второй резисторы; фильтр, содержащий диод и конденсатор; схему сравнения, содержащую транзистор p-n-p-типа, первый стабилитрон, диод, первый и второй резисторы; схему управления, содержащую генератор импульсов, RS-триггер, инвертор с открытым стоком; выходную шину, соединенную со входом ключевого элемента, который через первый резистор соединен с базой второго транзистора, коллектором первого транзистора, выходом схемы управления и с катодом диода схемы сравнения, а через второй резистор соединен с эмиттером первого транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, являющегося выходом ключевого элемента, и соединенного со входом схемы сравнения и со входом фильтра, вход схемы сравнения соединен непосредственно с эмиттером транзистора и через первый резистор, соединен с анодом диода, базой транзистора, катодом первого стабилитрона, а коллектор транзистора, соединенный с общей шиной через второй резистор, является выходом схемы сравнения, соединенным с входом фильтра, который соединен с анодом диода, катод которого непосредственно соединен с выходной шиной, а через конденсатор соединен с общей шиной, и с S-входом RS-триггера, первый R-вход которого соединен с выходом генератора, второй R-вход RS-триггера соединен с шиной начальной установки, прямой выход RS-триггера через инвертор с открытым стоком соединен с выходом схемы управления, отличающийся тем, что в устройство введен второй стабилитрон однотипнA pulse voltage stabilizer comprising: a common bus, an initial installation bus; input bus; a key element comprising a first p-n-p-type transistor, a second n-p-n-type transistor, first and second resistors; a filter containing a diode and a capacitor; a comparison circuit comprising a pnp transistor, a first zener diode, a diode, first and second resistors; a control circuit comprising a pulse generator, an RS trigger, an open drain inverter; an output bus connected to the input of the key element, which is connected through the first resistor to the base of the second transistor, the collector of the first transistor, the output of the control circuit and to the cathode of the diode of the comparison circuit, and through the second resistor is connected to the emitter of the first transistor, the base of which is connected to the collector of the second transistor , which is the output of the key element, and connected to the input of the comparison circuit and to the input of the filter, the input of the comparison circuit is connected directly to the emitter of the transistor and through the first resistor, connected to the anode of the diode, the base of the transistor, the cathode of the first zener diode, and the collector of the transistor connected to the common bus through the second resistor is the output of the comparison circuit connected to the input of the filter, which is connected to the anode of the diode, the cathode of which is directly connected to the output bus, and through the capacitor is connected to the common bus and to the S-input of the RS-flip-flop, the first R-input of which is connected to the output of the generator, the second R-input of the RS-flip-flop is connected to the initial setup bus, the direct output of the RS-flip-flop is through an open drain inverter with one with the output of the control circuit, characterized in that the device inserted second zener uniformity

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к импульсным стабилизаторам напряжения.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to switching voltage stabilizers.

Уровень техникиState of the art

Известен параметрический стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий опорный стабилитрон, транзистор и резистор. Входная шина стабилизатора напряжения соединена непосредственно с коллектором транзистора и через резистор с катодом опорного стабилитрона. Анод опорного стабилитрона соединен с общей шиной. База транзистора соединена с катодом опорного стабилитрона. Эмиттер транзистора соединен с выходной шиной стабилизатора напряжения. (Вересов Г.П., Смуряков Ю.Л. Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры. - М.: Энергия, 1978. С. 53, рис. 2-86).Known parametric DC voltage stabilizer containing a reference zener diode, transistor and resistor. The input bus of the voltage stabilizer is connected directly to the collector of the transistor and through a resistor to the cathode of the reference zener diode. The reference zener diode anode is connected to a common bus. The base of the transistor is connected to the cathode of the reference zener diode. The emitter of the transistor is connected to the output bus of the voltage regulator. (Veresov G.P., Smuryakov Yu.L. Stabilized power sources for radio equipment. - M.: Energia, 1978. P. 53, Fig. 2-86).

Недостатком указанного стабилизатора напряжения является низкий коэффициент полезного действия (кпд), связанный с большими потерями энергии в цепях транзистора и опорного стабилитрона, возрастающими с ростом напряжения питания.The disadvantage of this voltage stabilizer is the low efficiency (efficiency) associated with large energy losses in the circuits of the transistor and the reference zener diode, increasing with increasing supply voltage.

Наиболее близким аналогом - прототипом к заявляемому техническому решению является импульсный стабилизатор напряжения (патент RU №2216765, МГЖ G05F 1/56).The closest analogue is the prototype of the claimed technical solution is a pulse voltage regulator (patent RU No. 2216765, MGZH G05F 1/56).

Импульсный стабилизатор напряжения содержит шину начальной установки, входную шину, ключевой элемент, фильтр, схему сравнения, схему управления, выходную шину. Ключевой элемент содержит первый транзистор p-n-p-типа, второй транзистор n-p-n-типа, первый и второй резисторы. Фильтр содержит диод и конденсатор. Схема сравнения содержит транзистор p-n-p-типа, стабилитрон, диод, первый и второй резисторы. Схема управления содержит генератор импульсов, RS-триггер, инвертор с открытым стоком. Входная шина соединена со входом ключевого элемента, который через первый резистор соединен с базой второго транзистора, коллектором первого транзистора, выходом схемы управления и с катодом диода схемы сравнения, а через второй резистор соединен с эмиттером первого транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, являющегося выходом ключевого элемента, и соединенного со входом схемы сравнения и со входом фильтра. Вход схемы сравнения соединен непосредственно с эмиттером транзистора и через первый резистор, соединен с анодом диода, базой транзистора, катодом стабилитрона, анод которого соединен с общей шиной устройства, а коллектор транзистора, являющийся выходом схемы сравнения, через резистор, соединен с общей шиной. Вход фильтра, соединен с анодом диода, катод которого непосредственно соединен с выходной шиной и через конденсатор соединен с общей шиной. Выход схемы сравнения соединен с S-входом RS-триггера, первый R-вход которого соединен с выходом генератора, второй R-вход RS-триггера соединен с шиной начальной установки. Прямой выход RS-триггера через инвертор с открытым стоком соединен с выходом схемы управления.The pulse voltage regulator comprises an initial installation bus, an input bus, a key element, a filter, a comparison circuit, a control circuit, an output bus. The key element contains a first p-n-p-type transistor, a second n-p-n-type transistor, and first and second resistors. The filter contains a diode and a capacitor. The comparison circuit contains a p-n-p-type transistor, a zener diode, a diode, first and second resistors. The control circuit contains a pulse generator, RS-trigger, an open-drain inverter. The input bus is connected to the input of the key element, which is connected through the first resistor to the base of the second transistor, the collector of the first transistor, the output of the control circuit and to the cathode of the diode of the comparison circuit, and through the second resistor is connected to the emitter of the first transistor, the base of which is connected to the collector of the second transistor, which is the output of the key element, and connected to the input of the comparison circuit and to the input of the filter. The input of the comparison circuit is connected directly to the emitter of the transistor and through the first resistor, connected to the diode anode, the base of the transistor, the zener diode cathode, the anode of which is connected to the device common bus, and the transistor collector, which is the output of the comparison circuit, is connected to the common bus through the resistor. The input of the filter is connected to the anode of the diode, the cathode of which is directly connected to the output bus and through the capacitor is connected to a common bus. The output of the comparison circuit is connected to the S-input of the RS-flip-flop, the first R-input of which is connected to the output of the generator, the second R-input of the RS-flip-flop is connected to the initial setup bus. The direct output of the RS-flip-flop through an open drain inverter is connected to the output of the control circuit.

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности обусловленные:The disadvantage of this device is the limited functionality due to:

низкой температурной стабильностью выходного напряжения (узким диапазоном рабочих температур) в случае широкого диапазона выходных напряжений;low temperature stability of the output voltage (narrow range of operating temperatures) in the case of a wide range of output voltages;

узким диапазоном выходных напряжений при высокой температурной стабильности (широком диапазоне рабочих температур).a narrow range of output voltages at high temperature stability (a wide range of operating temperatures).

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели сводится к расширению функциональных возможностей обусловленных обеспечением высокой температурной стабильности выходного напряжения (широкого диапазона рабочих температур) при одновременном расширении диапазона выходных напряжений.The technical result that can be achieved using the proposed utility model is to expand the functionality due to the high temperature stability of the output voltage (wide range of operating temperatures) while expanding the range of output voltages.

Технический результат достигается тем, что в импульсный стабилизатор напряжения содержащий: шину начальной установки; входную шину; ключевой элемент - содержащий первый транзистор p-n-p-типа, второй транзистор n-p-n-типа, первый и второй резисторы; фильтр - содержащий диод и конденсатор; схему сравнения - содержащую транзистор p-n-p-типа, первый стабилитрон, диод, первый и второй резисторы; схему управления - содержащую генератор импульсов, RS-триггер, инвертор с открытым стоком; выходную шину, соединенную со входом ключевого элемента, который через первый резистор соединен с базой второго транзистора, коллектором первого транзистора, выходом схемы управления и с катодом диода схемы сравнения, а через второй резистор соединен с эмиттером первого транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, являющегося выходом ключевого элемента, и соединенного со входом схемы сравнения и со входом фильтра, вход схемы сравнения соединен непосредственно с эмиттером транзистора и через первый резистор, соединен с анодом диода, базой транзистора, катодом первого стабилитрона, а коллектор транзистора, соединенный с общей шиной через второй резистор, является выходом схемы сравнения соединенным с входом фильтра, который соединен с анодом диода, катод которого непосредственно соединен с выходной шиной, а через конденсатор соединен с общей шиной, и с S-входом RS-триггера, первый R-вход которого соединен с выходом генератора, второй R-вход RS-триггера соединен с шиной начальной установки, прямой выход RS-триггера через инвертор с открытым стоком соединен с выходом схемы управления, введен второй стабилитрон однотипный первому стабилитрону схемы сравнения, причем введенный стабилитрон включен встречно первому стабилитрону, анодом к аноду первого стабилитрона, а катодом к общей шине устройства.The technical result is achieved by the fact that in a switching voltage regulator comprising: an initial installation bus; input bus; a key element - containing the first p-n-p-type transistor, the second n-p-n-type transistor, the first and second resistors; filter - containing a diode and capacitor; a comparison circuit comprising a p-n-p-type transistor, a first zener diode, a diode, first and second resistors; control circuit - containing a pulse generator, RS-trigger, inverter with open drain; an output bus connected to the input of the key element, which is connected through the first resistor to the base of the second transistor, the collector of the first transistor, the output of the control circuit and to the cathode of the diode of the comparison circuit, and through the second resistor is connected to the emitter of the first transistor, the base of which is connected to the collector of the second transistor , which is the output of the key element, and connected to the input of the comparison circuit and to the input of the filter, the input of the comparison circuit is connected directly to the emitter of the transistor and through the first resistor, connected to the anode of the diode, the base of the transistor, the cathode of the first zener diode, and the collector of the transistor connected to the common bus through the second resistor is the output of the comparison circuit connected to the input of the filter, which is connected to the anode of the diode, the cathode of which is directly connected to the output bus, and through the capacitor connected to the common bus and to the S-input of the RS-flip-flop, the first R-input of which is connected to the output of the generator, the second R-input of the RS-flip-flop is connected to the initial setup bus, the direct output of the RS-flip-flop is through an open drain inverter with it is single with the output of the control circuit, a second zener diode of the same type as the first zener diode of the comparison circuit is introduced, and the introduced zener diode is turned on opposite the first zener diode, the anode to the anode of the first zener diode, and the cathode to the device common bus.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. представлена функциональная схема импульсного стабилизатора напряжения.In FIG. The functional diagram of a pulse voltage regulator is presented.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Импульсный стабилизатор напряжения (фиг.) содержит входную шину 1, ключевой элемент 2, фильтр 3, схему 4 сравнения, схему 5 управления, выходную шину 6, общую шину 7, шину 8 начальной установки. Ключевой элемент 2 содержит первый резистор 9, второй резистор 10, первый транзистор 11 p-n-p-типа, второй транзистор 12 n-p-n-типа, фильтр 3 содержит диод 13 и конденсатор 14. Схема сравнения 4 содержит первый резистор 15, диод 16, транзистор 17 p-n-p-типа, первый стабилитрон 18, второй стабилитрон 19, второй резистор 20. Схема 5 управления содержит генератор 21 импульсов, RS-триггер 22, инвертор 23 с открытым стоком. Входная шина 1 соединена со входом ключевого элемента 2, который через первый резистор 9 соединен с базой второго транзистора 12, коллектором первого транзистора 11, выходом схемы 5 управления и с катодом диода 16 схемы 4 сравнения, а через второй резистор 10 соединен с эмиттером первого транзистора 11, база которого соединена с коллектором второго транзистора 12, являющегося выходом ключевого элемента 2, и соединенного со входом схемы 4 сравнения и со входом фильтра 3. Вход схемы 4 сравнения соединен непосредственно с эмиттером транзистора 17 и через первый резистор 15, соединен с анодом диода 16, базой транзистора 17, катодом первого стабилитрона 18, анод которого, через встречно включенный второй стабилитрон 19, соединен с общей шиной 7 устройства, а коллектор транзистора 17, являющийся выходом схемы 4 сравнения, через второй резистор 20, соединен с общей шиной 7. Вход фильтра 3, соединен с анодом диода 13, катод которого непосредственно соединен с выходной шиной 6 и через конденсатор 14 соединен с общей шиной 7. Выход схемы 4 сравнения соединен с S-входом RS-триггера 22, первый R-вход которого соединен с выходом генератора 21, второй R-вход RS-триггера 22 соединен с шиной 8 начальной установки. Прямой выход RS-триггера 22 через инвертор 23 с открытым стоком соединен с выходом схемы 5 управления. В качестве генератора 21 может быть использован любой автоколебательный генератор прямоугольных импульсов с раздельной регулировкой периода колебаний и длительности импульса, выполненный на базе КМОП-вентилей (Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1993, том 3. С. 236, рис. 14.35).The pulse voltage stabilizer (Fig.) Contains an input bus 1, a key element 2, a filter 3, a comparison circuit 4, a control circuit 5, an output bus 6, a common bus 7, an initial installation bus 8. The key element 2 contains a first resistor 9, a second resistor 10, a first pnp-type transistor 11, a second npn-type transistor 12, a filter 3 contains a diode 13 and a capacitor 14. A comparison circuit 4 contains a first resistor 15, a diode 16, a pnp- transistor 17 type, the first zener diode 18, the second zener diode 19, the second resistor 20. The control circuit 5 contains a pulse generator 21, an RS-flip-flop 22, an inverter 23 with an open drain. The input bus 1 is connected to the input of the key element 2, which is connected through the first resistor 9 to the base of the second transistor 12, the collector of the first transistor 11, the output of the control circuit 5 and to the cathode of the diode 16 of the comparison circuit 4, and through the second resistor 10 is connected to the emitter of the first transistor 11, the base of which is connected to the collector of the second transistor 12, which is the output of the key element 2, and connected to the input of the comparison circuit 4 and to the input of the filter 3. The input of the comparison circuit 4 is connected directly to the emitter of the transistor 17 and through the first resistor 15 is connected to the anode of the diode 16, the base of the transistor 17, the cathode of the first zener diode 18, the anode of which, through the counter-enabled second zener diode 19, is connected to the device common bus 7, and the collector of the transistor 17, which is the output of the comparison circuit 4, through the second resistor 20, connected to a common bus 7. The input of the filter 3 is connected to the anode of the diode 13, the cathode of which is directly connected to the output bus 6 and connected through a capacitor 14 to a common bus 7. The output of the comparison circuit 4 is connected to the S-input of the RS-flip-flop 22, the first R-input of which is connected output of the generator 21, the second R-input of RS-flip-flop 22 is connected to the bus 8, the initial installation. The direct output of the RS flip-flop 22 through an inverter 23 with an open drain is connected to the output of the control circuit 5. As a generator 21, any self-oscillating generator of rectangular pulses with separate adjustment of the oscillation period and pulse duration, made on the basis of CMOS valves (Horowitz P., Hill W. Art of circuitry. - M .: Mir, 1993, volume 3. C) can be used. 236, Fig. 14.35).

Импульсный стабилизатор напряжения работает следующим образом.Switching voltage stabilizer operates as follows.

На входную шину 1 подается постоянное напряжение питания, одновременно с его подачей или несколько ранее подается питание на генератор 21, RS-триггер 22 и инвертор 23 (цепи питания последних не показаны). Кроме того, одновременно с фронтом напряжения питания, подаваемого на шину 1, на шине 8 необходимо сформировать короткий импульс начальной установки, устанавливающий RS-триггер 22 в нулевое состояние. При этом на прямом выходе RS-триггера 22 устанавливается потенциал “лог. 0”, выходной транзистор инвертора 23 закрыт. Транзистор 12 открывается за счет протекания тока по цепи: входная шина 1, резистор 9, переход база - эмиттер транзистора 12, диод 11, конденсатор 14 (в исходном состоянии разряжен). Транзистор 11 также открывается за счет протекания тока по цепи: входная шина 1, резистор 10, переход эмиттер - база транзистора 11, переход коллектор - эмиттер транзистора 12, диод 13, конденсатор 14. Открывающийся транзистор 11 еще более увеличивает базовый и коллекторный ток транзистора 12, т.е. в схеме действует положительная обратная связь, приводящая к лавинообразному открыванию и переходу в режим насыщения транзисторов 11 и 12. В дальнейшем транзисторная структура, входящая в состав ключевого элемента (транзисторы 11, 12), сама поддерживает себя в открытом состоянии, обеспечивая заряд конденсатора 14.A constant voltage voltage is supplied to the input bus 1, at the same time as it is supplied or a little earlier, power is supplied to the generator 21, the RS-flip-flop 22 and the inverter 23 (the power circuits of the latter are not shown). In addition, simultaneously with the front of the supply voltage supplied to the bus 1, on the bus 8 it is necessary to form a short pulse of the initial installation, which sets the RS-trigger 22 to zero. In this case, at the direct output of the RS-flip-flop 22, the potential “log. 0 ”, the output transistor of the inverter 23 is closed. The transistor 12 opens due to the flow of current through the circuit: input bus 1, resistor 9, base-emitter transistor 12, diode 11, capacitor 14 (in the initial state, discharged). The transistor 11 also opens due to the flow of current through the circuit: input bus 1, resistor 10, the emitter-base of the transistor 11, the collector-emitter junction of the transistor 12, the diode 13, the capacitor 14. The opening transistor 11 further increases the base and collector current of the transistor 12 , i.e. positive feedback acts in the circuit, leading to an avalanche-like opening and transition to the saturation mode of transistors 11 and 12. Subsequently, the transistor structure that is part of the key element (transistors 11, 12), itself maintains itself in the open state, providing a charge to the capacitor 14.

Указанная структура представляет собой основу транзисторного эквивалента двухбазового диода (ЭДД). В процессе заряда конденсатора 14 напряжение на эмиттере транзистора 17 возрастает, но ток базы транзистора 17 отсутствует, поскольку стабилитрон 18 имеет высокое сопротивление (стабилитрон 19 открыт), транзистор 17 закрыт; на выходе схемы 4 сравнения - потенциал, близкий к нулевому. При достижении напряжением на входе схемы 4 сравнения порога открывания стабилитрона 18 открывается транзистор 17. На выходе схемы 4 появляется высокий потенциал, переключающий RS-триггер 22 в состояние “лог. 1”. Резистор 15 осуществляет привязку потенциала базы транзистора 17 к потенциалу его эмиттера. Резистор 20 является коллекторной нагрузкой транзистора 17. Диод 16 осуществляет защиту эмит-терных переходов транзисторов 12 и 17 от обратного напряжения. После переключения RS-триггера 22 в состояние “лог. 1” на выходе инвертора 23 устанавливается сигнал “лог. 0”, вызывающий закрывание транзисторов 11, 12. Потенциал на входе схемы 4 сравнения снижается практически до нулевого, транзистор 17 закрывается, потенциал на S-входе RS-триггера 22 также становится близким к нулевому. В дальнейшем до момента появления импульса на выходе генератора 21 питание нагрузки импульсного стабилизатора напряжения осуществляется за счет энергии, запасенной в конденсаторе 14. При появлении импульса положительной полярности на выходе генератора 21 RS-триггер 22 снова переключается в состояние “лог. 0”, инвертор 23 закрывается по выходу; в результате лавинообразно открываются транзисторы 11, 12 ключевого элемента 2 и происходит подзаряд конденсатора 14. В дальнейшем процессы, происходящие в схеме, повторяются.This structure is the basis of the transistor equivalent of a two-base diode (EDD). In the process of charging the capacitor 14, the voltage at the emitter of the transistor 17 increases, but the base current of the transistor 17 is absent, since the zener diode 18 has a high resistance (zener diode 19 is open), the transistor 17 is closed; the output of the comparison circuit 4 is a potential close to zero. When the voltage at the input of circuit 4 compares the threshold for opening the zener diode 18, transistor 17 opens. At the output of circuit 4, a high potential appears, switching the RS flip-flop 22 to the “log” state. one". The resistor 15 carries out the binding of the base potential of the transistor 17 to the potential of its emitter. The resistor 20 is the collector load of the transistor 17. The diode 16 protects the emitter junctions of the transistors 12 and 17 from reverse voltage. After switching the RS-flip-flop 22 to the state “log. 1 "at the output of the inverter 23 sets the signal" log. 0 ”, causing the closing of the transistors 11, 12. The potential at the input of the comparison circuit 4 is reduced to almost zero, the transistor 17 is closed, the potential at the S-input of the RS-flip-flop 22 also becomes close to zero. Subsequently, until a pulse appears at the output of the generator 21, the load of the pulse voltage regulator is supplied with the energy stored in the capacitor 14. When a pulse of positive polarity appears at the output of the generator 21, the RS-trigger 22 switches back to the “log” state. 0 ”, the inverter 23 closes at the output; as a result, transistors 11, 12 of the key element 2 open like an avalanche and the capacitor 14 is recharged. In the future, the processes occurring in the circuit are repeated.

Период импульсов генератора 21 выбирается исходя из величины допустимой пульсации напряжения на выходе 6 схемы.The pulse period of the generator 21 is selected based on the value of the allowable voltage ripple at the output of the circuit 6.

Как следует из описания, в открытом состоянии ключевой элемент 2 не потребляет энергии по цепи управления; весь ток, протекающий через структуры ключевого элемента 2, подводится к нагрузке. В закрытом состоянии ключевого элемента 2 ток по цепи его управления протекает через резистор 9 и открытый выход инвертора 23, указанный ток может быть сделан достаточно малым за счет возможности увеличения резистора 9, поскольку транзисторная структура ЭДД запускается малым током. В результате ключевой элемент, выполненный на базе схемы ЭДД, потребляет малую мощность по цепи управления. Схема сравнения 4 потребляет энергию кратковременно при открытом транзисторе 17, все остальное время цикла работы устройства, когда транзистор 17 закрыт, потери энергии через схему 4 сравнения отсутствуют. Также сведены к минимуму потери энергии в генераторе 21 и RS-триггере 22, как элементах, выполненных на цифровых КМОП-вентилях. В итоге импульсный стабилизатор напряжения имеет высокий кпд.As follows from the description, in the open state, the key element 2 does not consume energy along the control circuit; all current flowing through the structures of the key element 2 is supplied to the load. In the closed state of the key element 2, the current through its control circuit flows through the resistor 9 and the open output of the inverter 23, this current can be made quite small due to the possibility of increasing the resistor 9, since the transistor structure of the EDD is triggered by a small current. As a result, a key element made on the basis of the EDD circuit consumes low power along the control circuit. The comparison circuit 4 consumes energy for a short time when the transistor 17 is open, the rest of the cycle time of the device when the transistor 17 is closed, there are no energy losses through the comparison circuit 4. Also, energy losses in the generator 21 and RS-flip-flop 22 are minimized as elements made on digital CMOS valves. As a result, the switching voltage regulator has a high efficiency.

В случае прототипа, приемлемая температурная стабильность выходного напряжения обеспечивается при использовании в качестве стабилитрона 18, стабилитрона с напряжением стабилизации близким к 6 В. Так как лишь в этом случае стабилитроны имеют температурный коэффициент напряжения стабилизации стремящийся к нулю (Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1998. С. 350). Соответственно, при других напряжениях стабилизации, значительный температурный коэффициент напряжения стабилизации приводит к ограничению диапазона рабочих температур устройства.In the case of the prototype, an acceptable temperature stability of the output voltage is ensured when using a zener diode 18, a zener diode with a stabilization voltage close to 6 V. Since only in this case the zener diodes have a temperature coefficient of stabilization voltage tending to zero (Horowitz P., Hill W. Art circuitry. - M.: Mir, 1998.S. 350). Accordingly, with other stabilization voltages, a significant temperature coefficient of stabilization voltage leads to a limitation of the operating temperature range of the device.

Использование в качестве стабилитрона 18, лавинного стабилитрона, то есть стабилитрона с напряжением стабилизации более 6 В, характеризуемого положительным коэффициентом напряжения стабилизации (Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. - М.: Мир, 1998. С. 351), и стабилитрона 19, однотипного стабилитрону 18, но включенного ему встречно (в прямом направлении), а значит характеризуемого отрицательным коэффициентом напряжения стабилизации (Китаев В.Е., Бокуняев А.А., Колканов М.Ф. Электропитание устройств связи. - М.: Связь, 1975. С. 184), обеспечивает взаимную компенсацию температурных коэффициентов напряжения стабилизации стабилитронов 18, 19, а значит и расширение диапазона рабочих температур устройства, что существенно расширяет функциональные возможности предлагаемого импульсного стабилизатора напряжения.The use of a zener diode 18, an avalanche zener diode, that is, a zener diode with a stabilization voltage of more than 6 V, characterized by a positive coefficient of stabilization voltage (Horowitz P., Hill W. Art of circuitry. - M .: Mir, 1998. S. 351), and a zener diode 19, of the same type of zener diode 18, but turned on in the opposite direction (in the forward direction), and therefore characterized by a negative coefficient of stabilization voltage (Kitaev V.E., Bokunyaev A.A., Kolkanov MF Power supply for communication devices. - M .: Communication , 1975. S. 184), provides inter th coefficients temperature compensation voltage stabilizing zener diodes 18, 19, and hence the expansion device operating temperature range, which significantly extends the functionality of the proposed pulse voltage stabilizer.

Claims

A pulse voltage stabilizer comprising: a common bus, an initial installation bus; input bus; a key element comprising a first pnp type transistor, a second npn type transistor, first and second resistors; a filter containing a diode and a capacitor; a comparison circuit comprising a pnp type transistor, a first zener diode, a diode, first and second resistors; a control circuit comprising a pulse generator, an RS trigger, an open drain inverter; an output bus connected to the input of the key element, which is connected through the first resistor to the base of the second transistor, the collector of the first transistor, the output of the control circuit and to the cathode of the diode of the comparison circuit, and through the second resistor is connected to the emitter of the first transistor, the base of which is connected to the collector of the second transistor , which is the output of the key element, and connected to the input of the comparison circuit and to the input of the filter, the input of the comparison circuit is connected directly to the emitter of the transistor and through the first resistor, connected to the anode of the diode, the base of the transistor, the cathode of the first zener diode, and the collector of the transistor connected to the common bus through the second resistor is the output of the comparison circuit connected to the input of the filter, which is connected to the anode of the diode, the cathode of which is directly connected to the output bus, and through the capacitor is connected to the common bus and to the S-input of the RS-flip-flop, the first R-input of which is connected to the output of the generator, the second R-input of the RS-flip-flop is connected to the initial setup bus, the direct output of the RS-flip-flop is through an open drain inverter with one with the output of the control circuit, characterized in that the device inserted second zener same type of the first zener comparison circuit, wherein the Zener diode is included inputted oppositely to the first zener diode, the anode of the first zener diode to the anode and cathode to the common bus device.