RU2220487C1

RU2220487C1 - Parametric stabilizer

Info

Publication number: RU2220487C1
Application number: RU2002109268A
Authority: RU
Inventors: В.С. Кальва; Е.Л. Белоусов; А.В. Тюрин
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-производственное предприятие "Полет"
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-12-27

Abstract

FIELD: electrical industry; secondary power supplies. SUBSTANCE: proposed stabilizer that can be used for miscellaneous electronic devices to suppress electromagnetic noise arriving to these devices from supply mains and that has first transistor, first and second resistors inserted in emitter and base circuits, respectively, and first voltage regulator diode inserted between transistor collector and second lead of second resistor is provided in addition with second transistor of reverse polarity of conductivity, second voltage regulator diode, and four resistors. EFFECT: enhanced noise suppressing properties of stabilizer. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области источников вторичного электропитания и может быть использовано в электронной аппаратуре различного назначения. The invention relates to the field of secondary power sources and can be used in electronic equipment for various purposes.

Параметрические стабилизаторы общеизвестны и имеют широкое применение, в том числе с реализацией вспомогательного назначения, заключающегося в подавлении электромагнитных помех, поступающих в аппаратуру из сети питания, а также поступающих из аппаратуры в сеть. Parametric stabilizers are well known and are widely used, including with the implementation of an auxiliary purpose, which consists in suppressing electromagnetic interference coming into the equipment from the power supply network, as well as coming from the equipment into the network.

В силу простоты и универсальности применения наиболее распространена схема стабилизатора, состоящая из резистора и стабилитрона [1, с. 160, рис. 9.11]. К недостаткам этого аналога следует отнести низкие значения КПД и коэффициента стабилизации. По указанным параметрам лучшей является схема, приведенная в [1, с. 161, рис. 9.16б], где в качестве токозадающего элемента применен транзистор. Последний имеет большое динамическое сопротивление, что увеличивает коэффициент стабилизации и обеспечивает эффективное подавление кондуктивных симметричных помех (проходящих по прямому и обратному проводам в разном направлении [2, с. 10]). В качестве недостатка данной схемы, принятой за прототип, отмечается отсутствие подавления асимметричных помех (проходящих по прямому и обратному проводам в одном направлении), что обусловлено нулевым значением сопротивления между входным и выходным зажимами минусового провода. Due to the simplicity and universality of the application, the most common stabilizer circuit, consisting of a resistor and a zener diode [1, p. 160, fig. 9.11]. The disadvantages of this analogue include low values of efficiency and stabilization coefficient. According to the indicated parameters, the best scheme is that given in [1, p. 161, fig. 9.16b], where a transistor is used as a pick-up element. The latter has a large dynamic resistance, which increases the stabilization coefficient and provides effective suppression of symmetrical conductive noise (passing through the forward and reverse wires in different directions [2, p. 10]). As a disadvantage of this scheme, adopted as a prototype, there is a lack of suppression of asymmetric interference (passing through the forward and reverse wires in one direction), due to the zero value of the resistance between the input and output terminals of the negative wire.

Задачей предлагаемого изобретения является усиление помехоподавляющих свойств стабилизатора путем исключения указанного недостатка. The task of the invention is to enhance the noise-suppressing properties of the stabilizer by eliminating this drawback.

Указанный технический результат достигается тем, что в стабилизатор, содержащий первый транзистор, первый и второй резисторы, включенные в цепи эмиттера и базы соответственно, и первый стабилитрон, включенный между коллектором транзистора и вторым выводом второго резистора, при этом второй вывод первого резистора и коллектор транзистора являются соответственно одноименными входом и выходом стабилизатора, дополнительно введены второй транзистор противоположного типа проводимости, второй стабилитрон, а также третий, четвертый, пятый и шестой резисторы, причем третий и четвертый резисторы включены в цепи эмиттера и базы соответственно второго транзистора, второй стабилитрон включен между коллектором и вторым выводом четвертого резистора, соединенным с вторыми выводами второго резистора и первого стабилитрона, пятый резистор подключен к базе первого транзистора и второму выводу первого резистора, а шестой резистор соединен с базой второго транзистора и вторым выводом третьего резистора, при этом второй вывод третьего резистора и коллектор второго транзистора являются соответственно одноименными входом и выходом стабилизатора противоположной полярности. The specified technical result is achieved in that in the stabilizer containing the first transistor, the first and second resistors included in the emitter and base circuits, respectively, and the first zener diode connected between the collector of the transistor and the second terminal of the second resistor, while the second terminal of the first resistor and the collector of the transistor are respectively the same input and output of the stabilizer, additionally introduced a second transistor of the opposite type of conductivity, a second zener diode, as well as a third, fourth, fifth and sixth resistors, with the third and fourth resistors included in the emitter and base circuits of the second transistor, the second zener diode is connected between the collector and the second terminal of the fourth resistor connected to the second terminals of the second resistor and the first zener diode, the fifth resistor is connected to the base of the first transistor and the second terminal of the first resistor, and the sixth resistor is connected to the base of the second transistor and the second terminal of the third resistor, while the second terminal of the third resistor and the collector of the second transistor are Xia respectively homonymous inlet and outlet stabilizer opposite polarity.

Схема параметрического стабилизатора приведена на чертеже. The parametric stabilizer circuit is shown in the drawing.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

От входного источника через резисторы R1, R3 и транзисторы VT1, VT2 ток поступает в нагрузку и стабилитроны VD1 и VD2. Выходное напряжение устанавливается равным сумме напряжений стабилизации стабилитронов:
U_вых = U₁ + U₂, (1)
где U₁ и U₂ - напряжение на стабилитронах VD1 и VD2.From the input source through the resistors R1, R3 and transistors VT1, VT2, the current flows into the load and the zener diodes VD1 and VD2. The output voltage is set equal to the sum of the stabilization voltage of the zener diodes:
U _o = U ₁ + U ₂ , (1)
where U ₁ and U ₂ - voltage on the zener diodes VD1 and VD2.

Проводимость транзисторов и, следовательно, величина протекающего через них тока задаются напряжениями, снимаемыми с резисторов R5 и R6. Значения этих напряжений с достаточной точностью определяются выражениями:

где U₅, U₆ - управляющие напряжения на резисторах R5 и R6;
U₃, U₄ - напряжения на транзисторах VT1 и VT2 соответственно с учетом падения напряжения на резисторах Rl и R3;
R2; R4; R5; R6 - сопротивления соответствующих резисторов.The conductivity of the transistors and, therefore, the magnitude of the current flowing through them are set by the voltages removed from the resistors R5 and R6. The values of these stresses are determined with sufficient accuracy by the expressions:

where U ₅ , U ₆ - control voltage across the resistors R5 and R6;
U ₃ , U ₄ - voltage transistors VT1 and VT2, respectively, taking into account the voltage drop across the resistors Rl and R3;
R2; R4; R5; R6 - resistance of the corresponding resistors.

Из анализа формул (2) и (3) следует, что управляющие напряжения U₅ и U₆ состоят из двух слагаемых, одно из которых пропорционально напряжениям на стабилитронах U₁ и U₂. За счет этих составляющих обеспечивается стабильность входного тока стабилизатора. Другие слагаемые пропорциональны напряжениям на транзисторах U₃ и U₄, сумма которых составляет разницу между входным и выходным напряжениями:
U₃ + U₄=U_вх-U_вых. (4)
Равномерное распределение этой суммы на транзисторах достигается частично за счет выбора симметрично расположенных элементов с одинаковыми значениями параметров. Асимметрия, обусловленная технологическим разбросом параметров, компенсируется при работе схемы действием обратной связи на резисторах R1; R2; R5 для транзистора VT1 и на резисторах R3; R4; R6 для транзистора VT2.From the analysis of formulas (2) and (3) it follows that the control voltages U ₅ and U ₆ consist of two terms, one of which is proportional to the voltages at the zener diodes U ₁ and U ₂ . Due to these components, the stability of the input current of the stabilizer is ensured. Other terms are proportional to the voltages at the transistors U ₃ and U ₄ , the sum of which is the difference between the input and output voltages:
U ₃ + U ₄ = U _in -U _out . (4)
The uniform distribution of this sum on the transistors is achieved in part by choosing symmetrically arranged elements with the same parameter values. The asymmetry due to the technological spread of the parameters is compensated during the operation of the circuit by the action of feedback on the resistors R1; R2; R5 for transistor VT1 and resistors R3; R4; R6 for transistor VT2.

Если предъявляются повышенные требования к уровню пульсаций на выходе стабилизатора, параллельно резисторам R5. R6 могут быть установлены конденсаторы, не оказывающие существенного влияния на работу устройства. If increased demands are made on the level of ripple at the output of the stabilizer, in parallel with the resistors R5. R6 can be installed capacitors that do not significantly affect the operation of the device.

Устройство проверено экспериментально в качестве стабилизатора выпрямленного сетевого напряжения на транзисторах КТ505 Б, КТ504 Б и стабилитронах КС630. Сопротивление резисторов R1, R3 - 300 Ом, R2, R4 - 47 кОм, R5, R6 - 3,3 кОм, емкость конденсаторов - 22 мкФ. The device was tested experimentally as a stabilizer of the rectified mains voltage on transistors KT505 B, KT504 B and Zener diodes KS630. The resistance of the resistors R1, R3 is 300 Ohms, R2, R4 is 47 kOhm, R5, R6 is 3.3 kOhm, the capacitance of the capacitors is 22 μF.

U_вх=280-340 В; U_вых=260 В; k_сгл>2000,
где k_cгл - коэффициент подавления пульсаций.U _in = 280-340 V; U _out = 260 V; k _cg > 2000,
where k _cgl - ripple suppression coefficient.

Устройство рекомендуется для использования в преобразователях напряжения сети в напряжения повышенной частоты. The device is recommended for use in line voltage converters of high frequency voltage.

Источники информации
1. А.И. Иванов - Цыганов. Электропреобразовательные устройства РЭС. М.: Высшая школа, 1991.Sources of information
1. A.I. Ivanov - Tsyganov. Electrical conversion devices RES. M .: Higher school, 1991.

2. Г. С. Векслер, В.И. Недочетов, В.В. Пилинский, М.В. Родионов, В.А. Темников. Подавление электромагнитных помех в цепях электропитания. Киев: Техника, 1990. 2. G.S. Veksler, V.I. Defects, V.V. Pilinsky, M.V. Rodionov, V.A. Temnikov. Suppression of electromagnetic interferences in power supply circuits. Kiev: Engineering, 1990.

Claims

A stabilizer comprising a first transistor, first and second resistors included in the emitter and base circuits, respectively, and a first zener diode connected between the collector of the transistor and the second terminal of the second resistor, while the second terminal of the first resistor and the collector of the transistor are respectively the same input and output of the stabilizer, characterized in that it additionally introduces a second transistor of the opposite type of conductivity, a second zener diode, as well as a third, fourth, fifth and sixth resistors, and t this and the fourth resistors are connected to the emitter and base circuits of the second transistor, respectively, the second zener diode is connected between the collector and the second terminal of the fourth resistor connected to the second terminals of the second resistor and the first zener diode, the fifth resistor is connected to the base of the first transistor and the second terminal of the first resistor, and the sixth the resistor is connected to the base of the second transistor and the second terminal of the third resistor, while the second terminal of the third resistor and the collector of the second transistor are respectively the same GOVERNMENTAL inlet and outlet stabilizer opposite polarity.