RU2472203C1 - Compensation stabiliser of dc voltage - Google Patents
Compensation stabiliser of dc voltage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472203C1 RU2472203C1 RU2011137092/08A RU2011137092A RU2472203C1 RU 2472203 C1 RU2472203 C1 RU 2472203C1 RU 2011137092/08 A RU2011137092/08 A RU 2011137092/08A RU 2011137092 A RU2011137092 A RU 2011137092A RU 2472203 C1 RU2472203 C1 RU 2472203C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistor
- output
- base
- resistor
- voltage
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources of electronic equipment.
Известны стабилизаторы постоянного напряжения, например, по а.с. 1509853 G05G 1/569, 1684782 G05F 1/56, позволяющие надежно запускать схему стабилизатора при подаче входного напряжения.Known DC voltage stabilizers, for example, by A. with. 1509853
Общим недостатком известных стабилизаторов является большое число элементов, выполняющих только функцию запуска, что приводит к усложнению устройства и, следовательно, к ухудшению массогабаритных показателей.A common disadvantage of the known stabilizers is the large number of elements that perform only the start function, which leads to the complication of the device and, consequently, to the deterioration of overall dimensions.
Известны стабилизаторы напряжения постоянного тока по а.с. 1001053, G05F 1/58 и 1343403, G 1/569, в которых схема пусковой цепи упрощена, однако обязательное наличие дополнительного источника питания существенно ограничивает их применение.Known DC voltage stabilizers for AS 1001053,
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является компенсационный стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1665354 G05F 1/56, принятый за прототип.The closest in technical essence to the proposed one is a compensating DC voltage stabilizer according to as 1665354
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 - регулирующий транзистор;1 - regulating transistor;
2, 3 - первый и второй резисторы делителя выходного напряжения;2, 3 - the first and second resistors of the output voltage divider;
4, 5 - первый и второй транзисторы дифференциального усилителя;4, 5 - the first and second transistors of a differential amplifier;
6 - резистор дифференциального усилителя;6 - resistor of a differential amplifier;
7 - опорный элемент;7 - supporting element;
8 - ограничительный резистор опорного элемента;8 - limiting resistor of the support element;
11 - пусковой резистор;11 - starting resistor;
12 - вспомогательный транзистор;12 - auxiliary transistor;
13 - токозадающий резистор.13 - current-setting resistor.
Стабилизатор-прототип содержит регулирующий транзистор 1 p-n-p-типа, делитель выходного напряжения на первом 2 и втором 3 резисторах, дифференциальный усилитель сигнала рассогласования на транзисторах 4 и 5 и резисторе 6, источник опорного напряжения на опорном элементе 7 и ограничительном резисторе 8, узел запуска на вспомогательном транзисторе 12 p-n-p-типа, токозадающем резисторе 13 и пусковом резисторе 11. При этом регулирующий транзистор 1 подключен эмиттером к входной шине, а через резистор 13 - к коллектору вспомогательного транзистора 12, база которого соединена с выходом усилителя (коллектором транзистора 5) и базой транзистора 1, коллектор которого соединен с выходной шиной. Эмиттер транзистора 12 через резистор 11 соединен с опорным входом усилителя (базой транзистора 5) и первыми выводами опорного элемента 7 и резистора 8, вторые выводы которых соединены с общей и выходной шинами соответственно. Средний вывод делителя выходного напряжения соединен с сигнальным входом усилителя (базой транзистора 4).The prototype stabilizer includes a pnp-
Работает стабилизатор-прототип следующим образом. При подаче на вход стабилизатора питающего напряжения, значение которого превышает обратное напряжение пробоя базо-эмиттерного перехода транзистора 12, по цепи эмиттер-база транзистора 1, база-эмиттер транзистора 5, резистор 6 начинает протекать ток, который открывает транзисторы 5 и 1. В результате на выходе стабилизатора появляется напряжение, которое через резистор 8 подается на опорный элемент 7 и опорный вход усилителя. В стабилизаторе создается положительная обратная связь, способствующая запуску стабилизатора. Как только разность между входным и опорным напряжением становится меньше порогового значения напряжения база-эмиттер транзистора 12, последний переходит в активный режим. При достижении выходным напряжением номинального значения в активный режим переходит транзистор 4 усилителя, а в контуре стабилизатора устанавливается отрицательная обратная связь. При изменении выходного напряжения, вызываемого изменениями напряжения питания и тока нагрузки, изменяется сигнал на выходе усилителя и напряжение на параллельно включенных управляющих цепях транзисторов 1 и 12. Это приводит к изменению токов транзисторов 1 и 12. Изменение тока транзистора 12 приводит к изменению падения напряжения на опорном элементе 7 и дополнительному изменению токов транзистора 5 усилителя и транзистора 1. В конечном итоге выходное напряжение возвращается на ранее установленный уровень с заданной точностью.The stabilizer prototype works as follows. When a supply voltage is applied to the input of the stabilizer, the value of which exceeds the reverse breakdown voltage of the base-emitter junction of the
Однако стабилизатор-прототип имеет недостаточно высокую стабильность выходного напряжения при изменении в широком диапазоне входного напряжения. Это обусловлено протеканием дополнительного тока запуска в режиме стабилизации через опорный элемент 7. Изменение входного напряжения приводит к изменению нерегулируемой составляющей тока, протекающего через опорный элемент 7, что приводит к изменению опорного напряжения и, следовательно, к увеличению нестабильности выходного напряжения. Кроме того, транзистор запуска работает в инверсном режиме, что лишает стабилизатор технической надежности работы.However, the prototype stabilizer does not have a sufficiently high stability of the output voltage when changing in a wide range of input voltage. This is due to the flow of additional starting current in the stabilization mode through the
Недостатком устройства-прототипа является необходимость соблюдения определенного соотношения между токами регулирующего и запускающего транзисторов.The disadvantage of the prototype device is the need to comply with a certain ratio between the currents of the regulating and starting transistors.
Задача - повышение надежности устройства и стабильности выходного напряжения.The task is to increase the reliability of the device and the stability of the output voltage.
Для решения поставленной задачи в компенсационный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером и коллектором соединенный соответственно с входным и выходным выводами, дифференциальный усилитель на первом и втором транзисторах, соединенные эмиттеры которых через резистор дифференциального усилителя подключены к общей шине, при этом коллектор второго транзистора соединен с базой регулирующего транзистора, а коллектор первого транзистора - с выходным выводом, база второго транзистора подключена к точке соединения выводов пускового и ограничительного резисторов и опорного элемента, другой вывод которого соединен с общей шиной, другой вывод ограничительного резистора подключен к выходному выводу, а также делитель выходного напряжения, выход которого соединен с базой первого транзистора, согласно изобретению, введены диод и конденсатор, подключенный между выводом пускового резистора и базой регулирующего транзистора, базо-эмиттерный переход которого шунтирован диодом в обратном направлении.To solve the problem, a compensating DC stabilizer containing a control transistor, an emitter and a collector connected respectively to the input and output terminals, a differential amplifier on the first and second transistors, the connected emitters of which are connected through a resistor of a differential amplifier to a common bus, while the collector of the second transistor connected to the base of the regulating transistor, and the collector of the first transistor to the output terminal, the base of the second transistor is connected to the connection point of the terminals of the starting and limiting resistors and the reference element, the other terminal of which is connected to the common bus, the other terminal of the limiting resistor is connected to the output terminal, as well as the output voltage divider, the output of which is connected to the base of the first transistor, according to the invention, a diode and a capacitor are introduced connected between the output of the starting resistor and the base of the control transistor, the base-emitter junction of which is shunted by the diode in the opposite direction.
Схема предлагаемого компенсационного стабилизатора постоянного напряжения представлена на фиг.2, где обозначено:The scheme of the proposed compensation DC voltage stabilizer is presented in figure 2, where it is indicated:
1 - регулирующий транзистор;1 - regulating transistor;
2, 3 - первый и второй резисторы делителя выходного напряжения;2, 3 - the first and second resistors of the output voltage divider;
4, 5 - первый и второй транзисторы дифференциального усилителя;4, 5 - the first and second transistors of a differential amplifier;
6 - резистор дифференциального усилителя;6 - resistor of a differential amplifier;
7 - опорный элемент;7 - supporting element;
8 - ограничительный резистор опорного стабилитрона;8 - limiting resistor of the reference zener diode;
9 - конденсатор;9 - capacitor;
10 - диод.10 - diode.
Предлагаемый стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, эмиттером и коллектором соединенный соответственно с входным и выходным выводами, дифференциальный усилитель на транзисторах 4 и 5, соединенные эмиттеры которых подключены к общей шине через резистор 6. При этом коллектор второго транзистора 5 подключен к базе регулирующего транзистора 1, а коллектор первого транзистора 4 соединен с выходным выводом. Выход делителя выходного напряжения на резисторах 2 и 3 соединен с базой первого транзистора 4. База второго транзистора 5 подключена к точке соединения выводов пускового 11, ограничительного 8 резисторов и опорного элемента 7, в качестве которого может быть использован, например, стабилитрон. При этом другие выводы ограничительного резистора 8 и опорного элемента 7 подсоединены к выходной и общей шинам соответственно. Другой вывод пускового резистора 11 соединен с выводом конденсатора 9, другой вывод которого подключен к базе регулирующего транзистора 1, базо-эмиттерный переход которого шунтирован диодом 10.The proposed stabilizer contains a
Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.The proposed stabilizer works as follows.
При подаче на вход стабилизатора входного напряжения происходит заряд конденсатора 9 через эмиттерный переход транзистора 1, пусковой резистор 11 и параллельно соединенные опорный элемент 7 и базо-эмиттерный переход второго транзистора 5.When an input voltage is applied to the input of the stabilizer, the capacitor 9 is charged through the emitter junction of the
При достижении выходным напряжением номинального значения стабилизатор переходит в режим с отрицательной обратной связью. После выхода на рабочий режим прохождение тока через конденсатор 9 прекращается и соответственно полностью исключается потребление мощности пусковой цепью, а также устраняется связь между входом и выходом стабилизатора.When the output voltage reaches the nominal value, the stabilizer enters the negative feedback mode. After reaching the operating mode, the passage of current through the capacitor 9 stops and, accordingly, power consumption by the starting circuit is completely eliminated, and the connection between the input and output of the stabilizer is eliminated.
Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи дифференциального усилителя на транзисторах 4 и 5, воздействующего на регулирующий транзистор 1 таким образом, что выходное напряжения возвращается на установленный уровень с заданной точностью.Stabilization of the output voltage is carried out using a differential amplifier on
С момента достижения выходным напряжением номинального значения питание опорного стабилитрона 7 осуществляется через ограничительный резистор 8 стабильным выходным напряжением, что позволяет стабилизировать ток, протекающий через опорный стабилитрон 7. Это обеспечивает высокую стабильность выходного напряжения в широком диапазоне изменения входного напряжения и тока нагрузки.From the moment the output voltage reaches the nominal value, the
После снятия входного напряжения конденсатор 9 через диод 10 и стабилитрон 7, который в данный момент оказывается включенным в прямом направлении, подсоединяется к входным выводам стабилизатора и разряжается за счет работы самого стабилизатора. Это обеспечивает быстрый разряд конденсатора и значительно уменьшает время подготовки стабилизатора для последующего включения.After removing the input voltage, the capacitor 9 through the diode 10 and the
Таким образом, предлагаемый стабилизатор в отличие от прототипаThus, the proposed stabilizer in contrast to the prototype
- во-первых, обеспечивает развязку входной цепи стабилизатора от неуправляемого тока запуска, протекающего через опорный элемент, и тем самым исключает воздействие пусковой цепи на процесс стабилизации выходного напряжения, это приводит к повышению стабильности выходного напряжения и полностью исключает потребление мощности пусковой цепью в рабочем режиме;- firstly, it provides isolation of the input circuit of the stabilizer from an uncontrolled starting current flowing through the reference element, and thereby eliminates the influence of the starting circuit on the process of stabilizing the output voltage, this leads to increased stability of the output voltage and completely eliminates power consumption by the starting circuit in the operating mode ;
- во-вторых, при сохранении высокой надежности запуска снимаются ограничения по выбору параметров элементов запуска, тогда как в прототипе задается определенное соотношение между токами регулирующего и запускающего транзисторов.- secondly, while maintaining high reliability of the start, the restrictions on the choice of parameters of the start elements are removed, while in the prototype a certain ratio is set between the currents of the regulating and starting transistors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011137092/08A RU2472203C1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Compensation stabiliser of dc voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011137092/08A RU2472203C1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Compensation stabiliser of dc voltage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2472203C1 true RU2472203C1 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=48806224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011137092/08A RU2472203C1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Compensation stabiliser of dc voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2472203C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191748U1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | DC COMPENSATION STABILIZER |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1665354A1 (en) * | 1989-03-02 | 1991-07-23 | Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" | Dc voltage regulator of the compensation type |
RU2286592C1 (en) * | 2005-07-12 | 2006-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Constant voltage stabilizer |
US20080074096A1 (en) * | 2004-07-20 | 2008-03-27 | Ricoh Company, Ltd. | Switching regulator, power supply circuit and secondary cell charging circuit including the same |
RU2360274C1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-06-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Direct voltage stabiliser |
-
2011
- 2011-09-07 RU RU2011137092/08A patent/RU2472203C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1665354A1 (en) * | 1989-03-02 | 1991-07-23 | Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" | Dc voltage regulator of the compensation type |
US20080074096A1 (en) * | 2004-07-20 | 2008-03-27 | Ricoh Company, Ltd. | Switching regulator, power supply circuit and secondary cell charging circuit including the same |
RU2286592C1 (en) * | 2005-07-12 | 2006-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Constant voltage stabilizer |
RU2360274C1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-06-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Direct voltage stabiliser |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191748U1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | DC COMPENSATION STABILIZER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106558987B (en) | Low quiescent current linear regulator circuit | |
TWI489242B (en) | Immediate response low dropout regulation system and operation method of a low dropout regulation system | |
US9606556B2 (en) | Semiconductor integrated circuit for regulator | |
TWI639909B (en) | Voltage regulator | |
JP2005011067A (en) | Constant voltage generator | |
US10847218B2 (en) | Band-gap reference start-up circuit with greater noise margin for start-up | |
JP5989482B2 (en) | Power switching circuit | |
KR20160137408A (en) | Voltage regulator | |
CN114995570A (en) | High-precision low-temperature-drift reference voltage circuit and debugging method thereof | |
JP2010246294A (en) | Power supply circuit and electronic apparatus | |
RU2472203C1 (en) | Compensation stabiliser of dc voltage | |
JP2012009651A (en) | Current driving device | |
JP2003216251A (en) | Direct current stabilization power supply | |
KR20140104897A (en) | Overshoot reduction circuit | |
RU2314558C1 (en) | Compensating stabilizer of constant voltage | |
RU2487392C2 (en) | Redundant voltage stabiliser based on mis transistors | |
WO2018021172A1 (en) | Switching regulator | |
JP4403113B2 (en) | Constant voltage power supply | |
KR101903608B1 (en) | Analog circuit configured for fast, accurate startup | |
RU165174U1 (en) | DC COMPENSATION STABILIZER | |
KR20150071646A (en) | Voltage regulator | |
RU191748U1 (en) | DC COMPENSATION STABILIZER | |
JP4734518B2 (en) | Power circuit | |
JP2008282313A (en) | Power supply circuit | |
CN112558680A (en) | Linear regulator and control circuit thereof |