RU2485569C2 - Dc voltage stabiliser - Google Patents

Dc voltage stabiliser Download PDF

Info

Publication number
RU2485569C2
RU2485569C2 RU2011138400/08A RU2011138400A RU2485569C2 RU 2485569 C2 RU2485569 C2 RU 2485569C2 RU 2011138400/08 A RU2011138400/08 A RU 2011138400/08A RU 2011138400 A RU2011138400 A RU 2011138400A RU 2485569 C2 RU2485569 C2 RU 2485569C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
transistor
input
collector
base
Prior art date
Application number
RU2011138400/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011138400A (en
Inventor
Николай Григорьевич Буковшин
Александр Николаевич Лукьянчиков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2011138400/08A priority Critical patent/RU2485569C2/en
Publication of RU2011138400A publication Critical patent/RU2011138400A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485569C2 publication Critical patent/RU2485569C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: proposed is a DC voltage stabiliser containing a regulating transistor connected via the emitter and via the collector to the input and the output pins respectively, a differential DC amplifier on two transistors, their conductivity opposed to that of the regulating transistor while their joined emitters, via the resistor, connected to the common pin, the first transistor collector, representing one of the inputs of the differential amplifier, is connected to the base of the regulating transistor and (via the resistor) to the input pin while the second transistor collector representing the other input of the differential amplifier, is connected to the output pin, its base connected to the output voltage divisor output; the base of the first transistor, representing the differential amplifier output, is connected to the output of the reference supply source consisting of a limiting resistor and a zener diode, connected in series. The limiting resistor is connected to the output pin while the zener diode is connected to the common pin; additionally envisaged is a smoothing capacitor placed in parallel to the output pins, as well as a starting capacitor placed between the regulating transistor base and collector and ensuring diode staring of the regulating transistor at the moment of input voltage supply.
EFFECT: increased reliability by simplification of the start-up circuit.
2 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.The proposed device relates to electrical engineering and can be used in various devices of power supply of electronic equipment.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения по а.с. 964609, G05F 1/58, 1173398, G05F 1/569, обеспечивающие запуск стабилизатора.Known DC stabilizers for as 964609, G05F 1/58, 1173398, G05F 1/569, ensuring the start of the stabilizer.

Недостатком этих стабилизаторов является увеличение нестабильности выходного напряжения.The disadvantage of these stabilizers is the increase in output voltage instability.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения по а.с. 1509853 G05F 1/569, 1684782, G05F 1/56, обеспечивающие пуск стабилизатора без ухудшения его параметров.Known DC stabilizers for as 1509853 G05F 1/569, 1684782, G05F 1/56, ensuring the start of the stabilizer without deterioration of its parameters.

Недостатком стабилизаторов является наличие сравнительно большого количества элементов, выполняющих только функции запуска.The disadvantage of stabilizers is the presence of a relatively large number of elements that perform only launch functions.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок по а.с. 1403045, G05F 1/569, принятый за прототип.The closest in technical essence to the proposed one is a DC voltage stabilizer with self-protection against overloads according to AS 1403045, G05F 1/569, adopted as a prototype.

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

1 - регулирующий транзистор;1 - regulating transistor;

2, 11, 15 - резисторы;2, 11, 15 - resistors;

4 - ограничительный резистор;4 - limiting resistor;

5 - опорный стабилитрон;5 - reference zener diode;

6, 7 - транзисторы дифференциального усилителя;6, 7 - transistors of a differential amplifier;

8 - резистор дифференциального усилителя;8 - resistor of a differential amplifier;

9 - делитель выходного напряжения;9 - output voltage divider;

10 - сглаживающий конденсатор;10 - smoothing capacitor;

12 - транзистор;12 - transistor;

13 - шунтирующий резистор;13 - shunt resistor;

14 - управляющий транзистор;14 - control transistor;

16 - стабилитрон.16 - zener diode.

Стабилизатор-прототип содержит регулирующий транзистор 1, включенный эмиттером к входному выводу, а коллектором - к выходному выводу, шунтирующий резистор 13, подключенный параллельно регулирующему транзистору 1 через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 12, база которого подключена к коллектору управляющего транзистора 14 и через резистор 11 - к входному выводу. База управляющего транзистора 14 через цепочку из последовательно соединенных резистора 15 и стабилитрона 16 соединена с коллектором регулирующего транзистора 1. Кроме того, дифференциальный усилитель постоянного тока на транзисторах 6 и 7, соединенные эмиттеры которых через резистор 8 подключены к общему выводу. Причем коллектор первого транзистора дифференциального усилителя 6 соединен с базой регулирующего транзистора 1 и через резистор 2 - с входным выводом, а его база - с выходом источника опорного напряжения на стабилитроне 5 и ограничительном резисторе 4. Коллектор второго транзистора дифференциального усилителя 7 соединен с выходным выводом, его база - с выходом делителя выходного напряжения 9, состоящего из последовательно соединенных трех резисторов. Параллельно выходным выводам включен сглаживающий конденсатор 10. Причем эмиттер управляющего транзистора 14 подключен к общему выводу, источник опорного напряжения - между выходным и общим выводами.The prototype stabilizer contains a regulating transistor 1 connected by an emitter to an input terminal, and a collector to an output terminal, a shunt resistor 13 connected in parallel to a regulating transistor 1 through a collector-emitter junction of a transistor 12, the base of which is connected to a collector of a control transistor 14 and through a resistor 11 - to the input terminal. The base of the control transistor 14 through a chain of series-connected resistor 15 and the zener diode 16 is connected to the collector of the regulating transistor 1. In addition, the differential DC amplifier on transistors 6 and 7, the connected emitters of which are connected to a common terminal through a resistor 8. Moreover, the collector of the first transistor of the differential amplifier 6 is connected to the base of the regulating transistor 1 and through the resistor 2 to the input terminal, and its base is connected to the output of the reference voltage source on the zener diode 5 and the limiting resistor 4. The collector of the second transistor of the differential amplifier 7 is connected to the output terminal, its base is with the output of the output voltage divider 9, consisting of three resistors connected in series. A smoothing capacitor 10 is connected in parallel with the output terminals. Moreover, the emitter of the control transistor 14 is connected to a common terminal, and the reference voltage source is between the output and common terminals.

Стабилизатор-прототип работает следующим образом.The prototype stabilizer works as follows.

В момент подачи входного напряжения транзистор 12 открывается через шунтирующий резистор 13, напряжение подается на выход стабилизатора, что приводит в рабочее состояние весь стабилизатор. При достижении выходным напряжением номинального значения пробивается стабилитрон 16, и открывается управляющий транзистор 14, который шунтирует вход транзистора 12, запирая его. С этого момента шунтирующий резистор 13 отключен и на работу стабилизатора не влияет.At the time of supplying the input voltage, the transistor 12 opens through a shunt resistor 13, the voltage is supplied to the output of the stabilizer, which brings the entire stabilizer into operation. When the output voltage reaches the nominal value, the zener diode 16 breaks through, and the control transistor 14 opens, which shunts the input of the transistor 12, locking it. From this moment, the shunt resistor 13 is disconnected and does not affect the operation of the stabilizer.

При номинальном режиме работы дифференциальный усилитель на транзисторах 6 и 7 управляет работой регулирующего транзистора 1, и выходное напряжение автоматически поддерживается постоянным.In the nominal operating mode, the differential amplifier on transistors 6 and 7 controls the operation of the control transistor 1, and the output voltage is automatically kept constant.

Недостатком стабилизатора-прототипа является наличие большого количества дополнительных элементов, выполняющих только функцию запуска.The disadvantage of the stabilizer prototype is the presence of a large number of additional elements that perform only the launch function.

Задача - повышение надежности устройства за счет упрощения схемы пусковой цепи.The task is to increase the reliability of the device by simplifying the starting circuit.

Для решения поставленной задачи в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входному, а коллектором - к выходному выводам, дифференциальный усилитель постоянного тока на двух транзисторах, проводимость которых противоположна проводимости регулирующего транзистора, объединенные эмиттеры которых через резистор подключены к общему выводу, один вход дифференциального усилителя соединен с выходом источника опорного напряжения, состоящего из последовательно соединенных ограничительного резистора и опорного стабилитрона, который соединен с общим выводом, а ограничительный резистор - с выходным выводом; другой вход дифференциального усилителя подключен к выходу делителя выходного напряжения, а выход - к базе регулирующего транзистора и через резистор - к входному выводу, а также сглаживающий конденсатор, включенный параллельно выходным выводам, согласно изобретению, введен пусковой конденсатор, включенный между базой и коллектором регулирующего транзистора.To solve the problem, a constant current regulator containing a control transistor connected by an emitter to the input and a collector to the output terminals, a differential DC amplifier with two transistors, the conductivity of which is opposite to that of the control transistor, the combined emitters of which are connected through a resistor to a common terminal, one input of the differential amplifier is connected to the output of the reference voltage source, consisting of series-connected limit an integral resistor and a reference zener diode, which is connected to a common terminal, and a limiting resistor to an output terminal; the other input of the differential amplifier is connected to the output of the output voltage divider, and the output to the base of the regulating transistor and through the resistor to the input terminal, as well as a smoothing capacitor connected in parallel to the output terminals, according to the invention, a starting capacitor is connected between the base and the collector of the regulating transistor .

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

1 - регулирующий транзистор;1 - regulating transistor;

2 - резистор;2 - resistor;

3 - пусковой конденсатор;3 - starting capacitor;

4 - ограничительный резистор;4 - limiting resistor;

5 - опорный стабилитрон;5 - reference zener diode;

6, 7 - первый и второй транзисторы дифференциального усилителя постоянного тока;6, 7 - the first and second transistors of a differential DC amplifier;

8 - резистор дифференциального усилителя постоянного тока;8 - resistor of a differential DC amplifier;

9 - делитель выходного напряжения;9 - output voltage divider;

10 - сглаживающий конденсатор.10 - smoothing capacitor.

Предлагаемый стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, подключенный эмиттером к входному, а коллектором - к выходному выводам, дифференциальный усилитель постоянного тока на первом 6 и втором 7 транзисторах, объединенные эмиттеры которых через резистор 8 подключены к общему выводу. Кроме того, коллектор первого транзистора 6, являющийся одним входом дифференциального усилителя, соединен с базой регулирующего транзистора 1 и через резистор 2 - с входным выводом. Коллектор второго транзистора 7, являющийся другим входом дифференциального усилителя, соединен с выходным выводом, а его база - с выходом делителя выходного напряжения 9. База первого транзистора 6, являющаяся выходом дифференциального усилителя, соединена с выходом источника опорного напряжения, состоящего из последовательно соединенных ограничительного резистора 4 и опорного стабилитрона 5, при этом ограничительный резистор подключен к выходному выводу, а опорный стабилитрон - к общему выводу. Параллельно выходным выводам включен сглаживающий конденсатор 10. Пусковой конденсатор 3 включен между коллектором и базой регулирующего транзистора 1.The proposed stabilizer contains a regulating transistor 1 connected by an emitter to the input, and a collector to the output terminals, a differential DC amplifier on the first 6 and second 7 transistors, the combined emitters of which are connected through a resistor 8 to a common terminal. In addition, the collector of the first transistor 6, which is one input of the differential amplifier, is connected to the base of the regulating transistor 1 and through the resistor 2 to the input output. The collector of the second transistor 7, which is the other input of the differential amplifier, is connected to the output terminal, and its base is connected to the output of the output voltage divider 9. The base of the first transistor 6, which is the output of the differential amplifier, is connected to the output of the reference voltage source, consisting of a limiting resistor connected in series 4 and the reference zener diode 5, while the limiting resistor is connected to the output terminal, and the reference zener diode is connected to the common terminal. A smoothing capacitor 10 is connected in parallel with the output terminals. A starting capacitor 3 is connected between the collector and the base of the control transistor 1.

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

До подачи входного напряжения конденсатор 3 не заряжен, и коллектор транзистора соединен с его базой, т.е. регулирующий транзистор 1 оказывается в диодном включении. В момент подачи входного напряжения (транзистор 1 оказывается в диодном включении) через эквивалентное сопротивление, образованное сопротивлением резистора 2 и сопротивлением параллельно включенным ему диода, образованного эмиттерно-базовым переходом транзистора 1, на выходе стабилизатора появляется напряжение, которое через ограничительный резистор 4 подается на опорный стабилитрон 5 и базу первого транзистора 6. На выходе дифференциального усилителя (коллектор транзистора 6) появляется ток, который открывает регулирующий транзистор 1. В стабилизаторе создается положительная обратная связь, способствующая запуску стабилизатора.Before applying the input voltage, the capacitor 3 is not charged, and the collector of the transistor is connected to its base, i.e. the control transistor 1 is in the diode inclusion. At the time of supplying the input voltage (transistor 1 turns into diode switching on) through the equivalent resistance formed by the resistance of resistor 2 and the resistance of the diode parallel to it, formed by the emitter-base junction of transistor 1, a voltage appears at the output of the stabilizer, which is supplied to the reference resistor through a limiting resistor 4 a zener diode 5 and the base of the first transistor 6. At the output of the differential amplifier (collector of transistor 6), a current appears that opens the control transistor 1. A positive feedback is created in the stabilizer, which contributes to the launch of the stabilizer.

При дальнейшей работе после пуска конденсатор 3 не оказывает влияния на работу стабилизатора, а при снятии входного напряжения разряжается через резистор 2 и делитель выходного напряжения 9.During further work after start-up, the capacitor 3 does not affect the operation of the stabilizer, and when the input voltage is removed, it is discharged through the resistor 2 and the output voltage divider 9.

При номинальном режиме работы дифференциальный усилитель на транзисторах 6 и 7 управляет работой регулирующего транзистора 1, и выходное напряжение стабилизатора автоматически поддерживается постоянным. С ростом тока нагрузки увеличивается и ток через первый транзистор 6. Когда ток через первый транзистор 6 достигнет значения, определяемого опорным стабилитроном, резистором 8 и напряжением между базой и эмиттером первого транзистора 6, он закрывается. Регулирующий транзистор 1 в этом случае тоже закрывается, и выходное напряжение стабилизатора уменьшается до нуля. После устранения перегрузки стабилизатор остается в нерабочем состоянии. Чтобы привести стабилизатор в рабочее состояние, необходимо снять с его выхода напряжение на время, достаточное для разряда конденсатора 3, после чего вновь подать напряжение на вход стабилизатора.In the nominal operating mode, the differential amplifier on transistors 6 and 7 controls the operation of the control transistor 1, and the output voltage of the stabilizer is automatically maintained constant. With increasing load current, the current through the first transistor 6 also increases. When the current through the first transistor 6 reaches a value determined by the reference zener diode, resistor 8 and the voltage between the base and emitter of the first transistor 6, it closes. The control transistor 1 in this case also closes, and the output voltage of the stabilizer decreases to zero. After eliminating the overload, the stabilizer remains inoperative. To bring the stabilizer into working condition, it is necessary to remove from its output a voltage for a time sufficient to discharge the capacitor 3, and then re-apply voltage to the input of the stabilizer.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор по сравнению с прототипом имеет более простую схему пусковой цепи, что позволяет повысить его надежность, а также улучшить массогабаритные показатели. Кроме того, повышается надежность запуска при любой скорости нарастания входного напряжения, т.к. в момент запуска регулирующий транзистор 1 находится в диодном включении.Thus, the proposed stabilizer in comparison with the prototype has a simpler start-up circuit, which improves its reliability, as well as improve overall dimensions. In addition, the reliability of starting at any rate of rise of the input voltage is increased, because at the time of starting, the control transistor 1 is in the diode inclusion.

Claims (1)

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входному, а коллектором - к выходному выводам, дифференциальный усилитель постоянного тока на двух транзисторах, проводимость которых противоположна проводимости регулирующего транзистора, объединенные эмиттеры которых через резистор подключены к общему выводу, коллектор первого транзистора, являющийся одним входом дифференциального усилителя, соединен с базой регулирующего транзистора и через резистор - с входным выводом, коллектор второго транзистора, являющийся другим входом дифференциального усилителя, соединен с выходным выводом, а его база - с выходом делителя выходного напряжения, база первого транзистора, являющаяся выходом дифференциального усилителя, соединена с выходом источника опорного напряжения, состоящего из последовательно соединенных ограничительного резистора и опорного стабилитрона, при этом ограничительный резистор подключен к выходному выводу, а опорный стабилитрон - к общему выводу, а также сглаживающий конденсатор, включенный параллельно выходным выводам, отличающийся тем, что введен пусковой конденсатор, включенный между базой и коллектором регулирующего транзистора и обеспечивающий диодное включение регулирующего транзистора в момент подачи входного напряжения. A DC voltage stabilizer containing a control transistor connected by an emitter to the input and a collector to the output terminals, a differential DC amplifier with two transistors, the conductivity of which is opposite to the conductivity of the control transistor, the combined emitters of which are connected through a resistor to a common terminal, the collector of the first transistor, which is one input of a differential amplifier, connected to the base of the regulating transistor and through a resistor to the input output, the collector of the second transistor, which is the other input of the differential amplifier, is connected to the output terminal, and its base is connected to the output of the output voltage divider, the base of the first transistor, which is the output of the differential amplifier, is connected to the output of the reference voltage source, which consists of a series-connected limiting resistor and a reference zener diode, while the limiting resistor is connected to the output terminal, and the reference zener diode is connected to the common output, as well as a smoothing capacitor connected in parallel output terminals, characterized in that a starting capacitor is inserted, connected between the base and the collector of the regulating transistor and providing diode switching on of the regulating transistor at the time of input voltage input.
RU2011138400/08A 2011-09-19 2011-09-19 Dc voltage stabiliser RU2485569C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138400/08A RU2485569C2 (en) 2011-09-19 2011-09-19 Dc voltage stabiliser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138400/08A RU2485569C2 (en) 2011-09-19 2011-09-19 Dc voltage stabiliser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011138400A RU2011138400A (en) 2013-04-20
RU2485569C2 true RU2485569C2 (en) 2013-06-20

Family

ID=48786636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011138400/08A RU2485569C2 (en) 2011-09-19 2011-09-19 Dc voltage stabiliser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2485569C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104484006A (en) * 2014-11-14 2015-04-01 京东方科技集团股份有限公司 Voltage stabilizing circuit and display device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU983678A1 (en) * 1981-07-06 1982-12-23 Предприятие П/Я А-7460 Dc voltage stabilizer having continuous regulation
SU1403045A1 (en) * 1986-08-04 1988-06-15 Предприятие П/Я Р-6208 D.c. voltage stabilizer with built-in overload protection
US7382179B2 (en) * 2005-01-03 2008-06-03 Geller Joseph M Voltage reference with enhanced stability
RU2356083C1 (en) * 2008-04-02 2009-05-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Constant voltage stabiliser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU983678A1 (en) * 1981-07-06 1982-12-23 Предприятие П/Я А-7460 Dc voltage stabilizer having continuous regulation
SU1403045A1 (en) * 1986-08-04 1988-06-15 Предприятие П/Я Р-6208 D.c. voltage stabilizer with built-in overload protection
US7382179B2 (en) * 2005-01-03 2008-06-03 Geller Joseph M Voltage reference with enhanced stability
RU2356083C1 (en) * 2008-04-02 2009-05-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Constant voltage stabiliser

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104484006A (en) * 2014-11-14 2015-04-01 京东方科技集团股份有限公司 Voltage stabilizing circuit and display device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011138400A (en) 2013-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101505055B (en) Active surge current control circuit
US8729807B2 (en) Light emitting diode driving circuit
JP6787989B2 (en) Driver with open output protection
CN104767370A (en) Switching power supply startup circuit having normally on emitter-switched current source
TW201530999A (en) Boost apparatus with over-current and over-voltage protection function
CN104750150A (en) Voltage regulator and electronic apparatus
CN202330674U (en) Constant-current electronic load with soft start
TW201337525A (en) Power management circuit and electronic device
CN201656461U (en) Surge current suppressing device and electronic equipment using same
RU2485569C2 (en) Dc voltage stabiliser
RU2286592C1 (en) Constant voltage stabilizer
RU2360274C1 (en) Direct voltage stabiliser
RU2356083C1 (en) Constant voltage stabiliser
CN108963999B (en) Surge current suppressor
RU2367000C1 (en) Constant voltage stabiliser
JP2014021634A (en) Rush current suppression circuit
RU2465255C1 (en) Dc voltage stabiliser
RU2463639C1 (en) Dc voltage stabiliser
RU2487392C2 (en) Redundant voltage stabiliser based on mis transistors
RU2291475C1 (en) Voltage stabilizer
RU2472204C1 (en) Dc voltage stabiliser
RU2480809C1 (en) Dc voltage stabiliser
RU2451972C1 (en) Dc voltage stabiliser
RU2472203C1 (en) Compensation stabiliser of dc voltage
RU2451973C1 (en) Dc voltage stabiliser