RU2451973C1

RU2451973C1 - Dc voltage stabiliser

Info

Publication number: RU2451973C1
Application number: RU2011107531/08A
Authority: RU
Inventors: Николай Григорьевич Буковшин (RU); Николай Григорьевич Буковшин; Александр Николаевич Лукьянчиков (RU); Александр Николаевич Лукьянчиков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-05-27

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: protection transistor (15) collector stabiliser is connected to the DC amplifier (10) transistor base, the base is connected to the common terminal (1) via a series RC-circuit, the point of connection of the resistor (13) and the RC-circuit capacitor (14) is connected to the input terminal (5) via a diode (11) while the base-emitter junction of the protection transistor (15) is shunted by the second resistor (12).

EFFECT: extension of functional capabilities.

2 dwg

Description

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

Известен стабилизатор напряжения постоянного напряжения по а.с. 1684782, G05F 1/56, опубл. 15.10.91, Бюл. №38, обеспечивающий запуск стабилизатора.Known voltage stabilizer DC voltage and.with. 1684782, G05F 1/56, publ. 10/15/91, Bull. No. 38, ensuring the launch of the stabilizer.

Недостатком стабилизатора является невозможность восстанавливать свою работу при кратковременном пропадании входного напряжения и повторном его возникновении, т.к. разряд пускового конденсатора происходит через высокоомные резисторы.The disadvantage of the stabilizer is the inability to restore its operation with a short-term loss of input voltage and its repeated occurrence, because The starting capacitor discharges through high-resistance resistors.

Известен также стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1001053, G05F 1/58, опубл. 28.02.83, Бюл. №8, обеспечивающий запуск стабилизатора, а разряд пускового конденсатора осуществляется с помощью дополнительных элементов и наличия дополнительного источника питания, что ограничивает область применения стабилизатора.Also known is a DC voltage stabilizer according to as 1001053, G05F 1/58, publ. 02.28.83, Bull. No. 8, providing the start of the stabilizer, and the discharge of the starting capacitor is carried out using additional elements and the presence of an additional power source, which limits the scope of the stabilizer.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1343403, G05F 1/569, опубл. 07.10.87, Бюл. №37, принятый за прототип.The closest in technical essence to the proposed one is a DC voltage stabilizer in accordance with as 1343403, G05F 1/569, publ. 10.10.87, Bull. No. 37, adopted as a prototype.

Схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где обозначено:The scheme of the prototype device is presented in figure 1, where it is indicated:

1 - общий вывод;1 - general conclusion;

2 - выходной вывод;2 - output terminal;

3 - дополнительный вывод;3 - additional conclusion;

4 - регулирующий транзистор;4 - regulating transistor;

5 - входной основной вывод;5 - input main output;

6, 7 - резисторы делителя выходного напряжения;6, 7 - resistors of the output voltage divider;

8, 12, 13 - первый, второй и третий резисторы;8, 12, 13 - the first, second and third resistors;

9 - стабилитрон;9 - a zener diode;

10 - транзистор;10 - transistor;

11 - диод;11 - diode;

14 - конденсатор;14 - capacitor;

15 - транзистор защиты.15 - protection transistor.

Стабилизатор-прототип содержит общий 1 и выходной 2 выводы, входной основной 5 и дополнительный 3 выводы для подключения двух соответствующих источников питания, а также регулирующий транзистор 4, подключенный эмиттером к входному выводу 5, линейный делитель на резисторах 6 и 7 и нелинейный делитель на резисторе 8 и стабилитроне 9, включенные параллельно между общим выводом 1 и коллектором регулирующего транзистора 4, который базой соединен с коллектором транзистора 10, база которого соединена с выходом линейного делителя, а эмиттером - с выходом нелинейного делителя и выводом диода 11 токоограничивающей цепи, имеющей также второй резистор 12, через который диод 11 подключен к дополнительному выводу 3.The prototype stabilizer contains a common 1 and output 2 outputs, input main 5 and additional 3 outputs for connecting two corresponding power sources, as well as a control transistor 4 connected by an emitter to input output 5, a linear divider on resistors 6 and 7, and a nonlinear divider on the resistor 8 and a zener diode 9, connected in parallel between the common terminal 1 and the collector of the regulating transistor 4, which is connected by a base to the collector of the transistor 10, the base of which is connected to the output of the linear divider, and the emitter to the output m divider and the output of the nonlinear diode current limiting circuit 11 having a second resistor 12 via the diode 11 which is connected to a further terminal 3.

Кроме того, стабилизатор-прототип снабжен последовательной RC-цепью на резисторе 13 и конденсаторе 14, вывод которого соединен с входным выводом 5. RC-цепь включена параллельно регулирующему транзистору 4. Транзистор защиты 15 эмиттером, базой и коллектором соединен соответственно с входным выводом 5, с точкой соединения резистора 13 и конденсатора 14 RC-цепи и точкой соединения диода 11 и третьего резистора 12 токоограничивающей цепи.In addition, the prototype stabilizer is equipped with a serial RC circuit on the resistor 13 and capacitor 14, the output of which is connected to the input terminal 5. The RC circuit is connected in parallel with the regulating transistor 4. The protection transistor 15 is connected by an emitter, a base and a collector to the input terminal 5, with the connection point of the resistor 13 and the capacitor 14 of the RC circuit and the connection point of the diode 11 and the third resistor 12 of the current-limiting circuit.

Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.

При подаче питания через цепь третий резистор 12 и диод 11 стабилизатор запускается. На время запуска конденсатор 14 обеспечивает гарантированную задержку включения транзистора 15. После запуска стабилизатора и зарядки конденсатора 14 транзистор 15 открывается и через него запирающий потенциал с входного вывода 5 подается на анод диода 11, запирая его, чем обеспечивает надежную развязку выхода стабилизатора от неуправляемого тока запуска в режимах стабилизации и самозащиты от перегрузок по току.When power is supplied through the circuit, the third resistor 12 and the diode 11 the stabilizer starts. At the time of starting, the capacitor 14 provides a guaranteed delay for turning on the transistor 15. After starting the stabilizer and charging the capacitor 14, the transistor 15 opens and through it the locking potential from the input terminal 5 is supplied to the anode of the diode 11, locking it, thereby ensuring reliable isolation of the stabilizer output from the uncontrolled starting current in stabilization and self-protection modes from overcurrents.

Недостатком устройства-прототипа является обязательное наличие дополнительного источника питания, используемого только для включения, что существенно ограничивает область применения стабилизатора.The disadvantage of the prototype device is the mandatory presence of an additional power source, used only for inclusion, which significantly limits the scope of the stabilizer.

Задача предлагаемого устройства - расширение функциональных возможностей.The objective of the proposed device is the expansion of functionality.

Для решения поставленной задачи в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - с выходным выводом, транзистор усилителя постоянного тока (УПТ) с противоположным типом проводимости, соединенный коллектором с базой регулирующего транзистора, базой - с выходом делителя выходного напряжения, включенного параллельно выходным выводам, эмиттером через стабилитрон - с выходным выводом и через первый резистор - с общим выводом, пусковую RC-цепь из последовательно соединенных конденсатора и третьего резистора, а также транзистор защиты, эмиттер которого соединен с входным выводом, второй резистор и диод, согласно изобретению коллектор транзистора защиты подключен к базе транзистора УПТ, а база через последовательную RC-цепь соединена с общим выводом, причем точка соединения резистора и конденсатора RC-цепи через диод соединена с входным выводом, а эмиттерно-базовый переход транзистора защиты шунтирован вторым резистором.To solve this problem, a DC voltage stabilizer containing a control transistor, the emitter of which is connected to the input terminal, and the collector to the output terminal, a DC amplifier transistor (CT) with the opposite type of conductivity, connected by the collector to the base of the regulating transistor, the base to the output an output voltage divider connected in parallel with the output terminals, the emitter through a zener diode - with an output terminal and through the first resistor - with a common terminal, an RC starting circuit from of the newly connected capacitor and the third resistor, as well as the protection transistor, the emitter of which is connected to the input terminal, the second resistor and the diode, according to the invention, the collector of the protection transistor is connected to the base of the UPT transistor, and the base is connected through a serial RC circuit to a common terminal, and the connection point the resistor and capacitor of the RC circuit through a diode is connected to the input terminal, and the emitter-base junction of the protection transistor is shunted by a second resistor.

Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где обозначено:The scheme of the proposed device is presented in figure 2, where it is indicated:

1 - общий вывод;1 - general conclusion;

2 - выходной вывод;2 - output terminal;

4 - регулирующий транзистор;4 - regulating transistor;

5 - входной вывод;5 - input output;

9 - стабилитрон;9 - a zener diode;

10 - транзистор усилителя постоянного тока (УПТ);10 - transistor of a direct current amplifier (UPT);

11 - диод;11 - diode;

14 - конденсатор;14 - capacitor;

15 - транзистор защиты.15 - protection transistor.

Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий транзистор 4, эмиттером подключенный к входному выводу 5, а коллектором - к выходному выводу 2, УПТ на транзисторе 10, имеющий противоположный тип проводимости, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора 4. При этом база транзистора 10 соединена с выходом делителя выходного напряжения на резисторах 6 и 7, а эмиттер через стабилитрон 9 - с выходным выводом 2 и через первый резистор 8 - с общим выводом 1. Эмиттер транзистора защиты 15 соединен с эмиттером регулирующего транзистора 4, коллектор - с базой транзистора 10 УПТ, а база транзистора защиты 15 через пусковую RC-цепь, состоящую из последовательно соединенных третьего резистора 13 и конденсатора 14, подключена к общему выводу 1, причем точка соединения третьего резистора 13 и конденсатора 14 через диод 11 подсоединена к входному выводу 5, а эмиттерно-базовый переход шунтирован вторым резистором 12. Кроме того, делитель выходного напряжения из последовательно соединенных резисторов 6 и 7 подключен параллельно выходным выводам 2 и 1.The proposed DC voltage stabilizer contains a regulating transistor 4, connected by an emitter to the input terminal 5, and a collector to the output terminal 2, UPT on the transistor 10, having the opposite type of conductivity, the collector of which is connected to the base of the regulating transistor 4. In this case, the base of the transistor 10 is connected to the output of the output voltage divider on the resistors 6 and 7, and the emitter through the zener diode 9 with the output pin 2 and through the first resistor 8 with the common pin 1. The emitter of the protection transistor 15 is connected to the emitter the transistor 4, the collector - with the base of the transistor 10 UPT, and the base of the protection transistor 15 through the starting RC circuit, consisting of a third resistor 13 and a capacitor 14 connected in series, connected to the common terminal 1, and the connection point of the third resistor 13 and the capacitor 14 through the diode 11 is connected to the input terminal 5, and the emitter-base junction is shunted by the second resistor 12. In addition, the output voltage divider from the series-connected resistors 6 and 7 is connected in parallel to the output terminals 2 and 1.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.The proposed stabilizer works as follows.

При подаче напряжения на вход стабилизатора ток, проходящий через конденсатор 14 и резистор 13, создает условия для открывания транзистора 15. Входное напряжение через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 15 подается на базу транзистора 10 УПТ. Это вызывает открывание транзистора 10, ток коллектора которого открывает регулирующий транзистор 4, и появление на выходе стабилизатора напряжения. При достижении выходным напряжением значения, определяемого делителем напряжения на резисторах 6 и 7, транзисторы 4 и 10 входят в режим стабилизации выходного напряжения, и его рост прекращается. При кратковременном пропадании входного напряжения конденсатор 14 с помощью диода 11 подключается к входным выводам стабилизатора и поддерживает входное напряжение, а при более длительных провалах напряжения разряжается за счет работы самого стабилизатора. Это обеспечивает быстрый разряд конденсатора 14 и готовность стабилизатора к повторному запуску.When applying voltage to the input of the stabilizer, the current passing through the capacitor 14 and the resistor 13 creates the conditions for opening the transistor 15. The input voltage through the emitter-collector junction of the transistor 15 is supplied to the base of the transistor 10. This causes the opening of the transistor 10, the collector current of which opens the control transistor 4, and the appearance of the voltage regulator. When the output voltage reaches the value determined by the voltage divider on the resistors 6 and 7, the transistors 4 and 10 enter the stabilization mode of the output voltage, and its growth stops. With a short-term loss of input voltage, the capacitor 14, using a diode 11, is connected to the input terminals of the stabilizer and supports the input voltage, and with longer voltage dips, it is discharged due to the operation of the stabilizer itself. This provides a quick discharge of the capacitor 14 and the readiness of the stabilizer to restart.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор имеет упрощенный процесс включения и превращения его в одноступенчатый и полностью автоматический и не требует дополнительного источника питания, что позволяет использовать его для питания устройств, которые эксплуатируются на периферийных объектах без обслуживающего персонала, т.е. расширяется область применения устройства.Thus, the proposed stabilizer has a simplified process of turning it on and turning it into a single-stage and fully automatic one and does not require an additional power source, which allows it to be used to power devices that are operated at peripheral facilities without maintenance personnel, i.e. the scope of the device is expanding.

Claims

A DC voltage stabilizer containing a control transistor whose emitter is connected to the input terminal, and the collector to the output terminal, a DC amplifier transistor (CT) with the opposite type of conductivity, connected by the collector to the base of the control transistor, and the base to the output of the output voltage divider included parallel to the output terminals, the emitter through the zener diode - with the output terminal and through the first resistor - with the common output, the RC starting circuit from a series-connected capacitor and a resistor, as well as a protection transistor, the emitter of which is connected to the input terminal, a second resistor and a diode, characterized in that the collector of the protection transistor is connected to the base of the UPT transistor, and the base is connected through a serial RC circuit to a common terminal, and the connection point of the resistor and the capacitor of the RC circuit through a diode is connected to the input terminal, and the emitter-base junction of the protection transistor is shunted by a second resistor.