RU2033634C1

RU2033634C1 - D c current regulator

Info

Publication number: RU2033634C1
Authority: RU
Inventors: С.В. Левинзон; В.И. Голубин
Original assignee: Левинзон Сулейман Владимирович
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: standard resistor 1 is inserted in emitter circuit of transistors 14, 15, d.c. amplifier is made in the form of differential amplifier 8 whose inputs are connected to two sides of transistors 14,15 and regulating component 3 is built around two transistors 4,5 of different type of conductivity with limiting resistors 6,7 inserted in collector and emitter circuits. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания. The invention relates to electrical engineering and can be used in power sources.

Известен стабилизатор тока, содержащий регулирующий элемент, включенный параллельно нагрузке, эталонный резистор, включенный последовательно с нагрузкой, управляемый вход регулирующего элемента подключен к схеме сравнения с усилителем постоянного тока [1]
Недостатком такого устройства является низкий КПД, так как в качестве источника эталонного напряжения используется резистор, сигнал с которого должен быть достаточным для управления регулирующим элементом или следующим каскадом усиления, т.е. при малом токе нагрузки сопротивление эталонного резистора должно быть достаточно высоким.Known current stabilizer containing a control element connected in parallel with the load, a reference resistor connected in series with the load, the controlled input of the control element is connected to a comparison circuit with a DC amplifier [1]
The disadvantage of this device is its low efficiency, since a resistor is used as a reference voltage source, the signal from which should be sufficient to control a regulating element or the next amplification stage, i.e. with a small load current, the resistance of the reference resistor should be sufficiently high.

Наиболее близким по технической сущности является стабилизатор тока, содержащий регулирующий элемент, включенный параллельно нагрузке, эталонный резистор, резистор смещения, источник опорного напряжения, усилитель постоянного тока, подключенный к источнику опорного напряжения и управляющему входу регулирующего элемента [2]
Недостатком этого устройства является низкий КПД, так как эталонное напряжение, снимаемое с токозадающего резистора, должно быть достаточно велико, чтобы управлять регулирующим элементом.The closest in technical essence is a current stabilizer containing a control element connected in parallel with the load, a reference resistor, a bias resistor, a reference voltage source, a DC amplifier connected to a reference voltage source and a control input of the regulatory element [2]
The disadvantage of this device is its low efficiency, since the reference voltage removed from the current-setting resistor must be large enough to control the control element.

Целью изобретения является повышение КПД стабилизатора путем резкого уменьшения величины эталонного сопротивления и напряжения на нем. The aim of the invention is to increase the efficiency of the stabilizer by drastically reducing the value of the reference resistance and voltage on it.

Это достигается тем, что в стабилизатор постоянного потребляемого тока, содержащий транзисторный регулирующий элемент, включенный между общей шиной и выходным выводом, эталонный резистор, источник опорного напряжения, измерительный элемент и усилитель постоянного тока, выходом соединенный с управляющим входом транзисторного регулирующего элемента, введена сборка из двух однотипных транзисторов с резистивными элементами в коллекторных цепях, свободными выводами соединенными с общей шиной, а усилитель постоянного тока выполнен в виде дифференциального усилителя, при этом в качестве источника опорного напряжения использована первая цепочка из последовательно соединенных эмиттер-коллекторной цепи первого транзистора сборки и первого резистивного элемента, выполненного на двух последовательно соединенных резисторах, а в качестве измерительного элемента использована вторая цепочка из последовательно соединенных эмиттер-коллекторной цепи второго транзистора сборки и второго резистивного элемента, выполненного на одном резисторе, кроме того, между эмиттерами транзисторов сборки включен эталонный резистор, одним выводом соединенный с выходным выводом, а другим с выводом для подключения источника постоянного питающего напряжения, база и коллектор первого транзистора сборки соединены с базой второго транзистора сборки, первый вход дифференциального усилителя подключен к точке соединения резисторов первого резистивного элемента первой цепочки, а второй вход к коллектору второго транзистора сборки. This is achieved by the fact that a constant current regulator containing a transistor control element connected between the common bus and the output terminal, a reference resistor, a reference voltage source, a measuring element and a direct current amplifier connected to the control input of the transistor control element, an assembly of two of the same type of transistor with resistive elements in the collector circuits, free leads connected to a common bus, and the DC amplifier is made in the form a differential amplifier, in this case, the first chain of series-connected emitter-collector circuits of the first transistor assembly and the first resistive element made on two series-connected resistors is used as a reference voltage source, and the second chain of series-connected emitter-collector circuits is used as a measuring element the second transistor assembly and the second resistive element made on one resistor, in addition, between the emitters A reference resistor is connected to the assembly resistors, one output connected to the output terminal, and the other to the output of the DC supply source, the base and collector of the first assembly transistor are connected to the base of the second assembly transistor, the first input of the differential amplifier is connected to the connection point of the resistors of the first resistive element of the first chain, and the second input to the collector of the second transistor assembly.

Кроме того, в нем транзисторный регулирующий элемент выполнен на двух транзисторах разного типа проводимости и двух ограничительных резисторах, причем первая последовательная цепочка из первого ограничительного резистора и эмиттер-коллекторной цепи первого транзистора и вторая последовательная цепочка из второго ограничительного резистора и коллектор-эмиттерной цепи второго транзистора соединены между собой параллельно, а база первого транзистора соединена с коллектором второго. In addition, in it, the transistor control element is made on two transistors of different conductivity types and two limiting resistors, the first series circuit of the first limiting resistor and the emitter-collector circuit of the first transistor and the second series circuit of the second limiting resistor and the collector-emitter circuit of the second transistor are interconnected in parallel, and the base of the first transistor is connected to the collector of the second.

На чертеже изображена схема предлагаемого стабилизатора тока. The drawing shows a diagram of the proposed current stabilizer.

Эталонный резистор 1 включен последовательно с нагрузкой 2. Транзисторный регулирующий элемент 3, включенный параллельно нагрузке, содержит транзисторы 4 и 5, в цепь эмиттера транзистора 4 включен ограничительный резистор 6, а в цепь коллектора транзистора 5 ограничительный резистор 7. Усилитель постоянного тока, выполненный в виде дифференциального усилителя 8, выполнен на транзисторах 9 и 10, эмиттерный резистор 11 подключен к точке соединения эталонного резистора 1 и нагрузки 2. The reference resistor 1 is connected in series with the load 2. The transistor control element 3, connected in parallel with the load, contains transistors 4 and 5, a limiting resistor 6 is included in the emitter circuit of the transistor 4, and a limiting resistor 7 is connected to the collector circuit of the transistor 5. in the form of a differential amplifier 8, made on transistors 9 and 10, the emitter resistor 11 is connected to the connection point of the reference resistor 1 and load 2.

В цепи коллектора транзистора 9 установлен резистор 12, сигнал с которого является управляющим для регулирующего элемента. Транзисторная сборка 13 выполнена на двух согласованных транзисторах 14 и 15, эмиттеры которых подключены к эталонному резистору 7. В цепи коллектора первого транзистора 14 включен первый резистивный элемент на двух последовательно включенных резисторах 16 и 17, а в цепи коллектора второго транзистора 15 второй резистивный элемент резистор 18. Точка соединения резисторов 16 и 17 подключена к первому входу дифференциального усилителя, т.е. к базе транзистора 9, точка соединения коллектора второго транзистора 15 и резистора 18 подключена к второму входу дифференциального усилителя, т.е. к базе транзистора 10. A resistor 12 is installed in the collector circuit of transistor 9, the signal from which is a control for the regulating element. The transistor assembly 13 is made on two matched transistors 14 and 15, the emitters of which are connected to the reference resistor 7. In the collector circuit of the first transistor 14, the first resistive element is connected to two resistors 16 and 17 connected in series, and the second resistor element is in the collector circuit of the second transistor 15 18. The connection point of the resistors 16 and 17 is connected to the first input of the differential amplifier, i.e. to the base of the transistor 9, the connection point of the collector of the second transistor 15 and the resistor 18 is connected to the second input of the differential amplifier, i.e. to the base of transistor 10.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В качестве источника опорного напряжения используется сигнал с резистора 16, изменяющегося напряжения сигнал с резистора 18. Оба эти напряжения подаются на дифференциальные входы усилителя на транзисторах 9 и 10. При увеличении тока нагрузки увеличивается напряжение на эталонном резисторе, увеличение тока через резисторы 16 и 17 значительно меньше, чем через резистор 18, т. е. увеличивается напряжение между дифференциальными входами, уменьшается напряжение коллектор-эмиттер транзистора 10, увеличивается ток через транзистор 10, т.е. величина сигнала на резисторе 12 уменьшается, так как ток коллектора транзистора 10 увеличивается, а коллектора 9 уменьшается. Это уменьшает входной сигнал транзистора 5, а следовательно, и токи коллектора транзисторов 5, 4, компенсируя увеличение тока через датчик 1. При уменьшении тока нагрузки стабилизатор работает в противофазе описанному. На эталонном резисторе напряжение составляет десятки милливольт, что и обеспечивает повышенный КПД по сравнению с известными устройствами. The signal from resistor 16 is used as the source of the reference voltage; the signal from resistor 18 is used as a varying voltage. Both of these voltages are applied to the differential inputs of the amplifier on transistors 9 and 10. When the load current increases, the voltage across the reference resistor increases, the current through the resistors 16 and 17 increases significantly less than through the resistor 18, i.e., the voltage between the differential inputs increases, the collector-emitter voltage of the transistor 10 decreases, the current through the transistor 10 increases, i.e. the signal value on the resistor 12 decreases, since the collector current of the transistor 10 increases, and the collector 9 decreases. This reduces the input signal of the transistor 5, and consequently, the collector currents of the transistors 5, 4, compensating for the increase in current through the sensor 1. When the load current decreases, the stabilizer works in antiphase described. The voltage across the reference resistor is tens of millivolts, which provides increased efficiency compared to known devices.

Claims

A DC STABILIZER containing a transistor control element connected between a common bus and an output terminal, a reference resistor, a reference voltage source, a measuring element and a DC amplifier, connected by an output to the control input of a transistor control element, characterized in that an assembly of two of the same type of transistor with resistive elements in the collector circuits, free leads connected to a common bus, and the DC amplifier is made in de differential amplifier, while the first chain of series-connected emitter-collector circuits of the first transistor assembly and the first resistive element made on two series-connected resistors is used as a reference voltage source, and the second chain of series-connected emitter-collectors is used as a measuring element circuit of the second transistor assembly and the second resistive element made on one resistor, in addition, between the emitters t A reference resistor is connected to the assembly resistors, one output connected to the output terminal, and the other to the output of the DC supply, the base and collector of the first assembly transistor are connected to the base of the second assembly transistor, the first input of the differential amplifier is connected to the connection point of the resistors of the first resistive element of the first chain, and the second input to the collector of the second transistor assembly.