RU2798487C1 - Electronic direct-current voltage regulator - Google Patents

Electronic direct-current voltage regulator Download PDF

Info

Publication number
RU2798487C1
RU2798487C1 RU2023104946A RU2023104946A RU2798487C1 RU 2798487 C1 RU2798487 C1 RU 2798487C1 RU 2023104946 A RU2023104946 A RU 2023104946A RU 2023104946 A RU2023104946 A RU 2023104946A RU 2798487 C1 RU2798487 C1 RU 2798487C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
resistor
divider
feedback divider
regulating element
Prior art date
Application number
RU2023104946A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Бондарь
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2798487C1 publication Critical patent/RU2798487C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: method used in sources of secondary power supply for electronic equipment. The electronic direct-current voltage regulator contains a ballast resistor, a load, a regulating element, a rectifying voltage divider, a feedback divider. The control element contains a protective resistor and two MIS transistors with an integrated n-type channel. The rectifying voltage divider contains two resistors. The feedback divider contains two resistors and at least one pair of counter-connected avalanche stabilitrons of the same type.
EFFECT: increasing the reliability.
1 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in sources of secondary power supply for electronic equipment.

Уровень техникиState of the art

Известен электронный стабилизатор постоянного напряжения (патент RU №2542673, МПК: G05F 1/569) содержащий: балластный резистор; нагрузку; выравнивающий делитель напряжения, выполненный из двух последовательно соединенных резисторов; делитель обратной связи, состоящий из последовательно соединенных, по крайней мере, одного стабилитрона, и двух резисторов, которые образуют 2 плеча, причем по крайней мере, один стабилитрон и резистор образуют одно плечо делителя обратной связи, а другое плечо составляет второй резистор; регулирующий элемент, выполненный из двух последовательно соединенных биполярных транзисторов.Known electronic DC voltage stabilizer (patent RU No. 2542673, IPC: G05F 1/569) containing: ballast resistor; load; equalizing voltage divider, made of two resistors connected in series; a feedback divider consisting of at least one zener diode connected in series and two resistors that form 2 arms, with at least one zener diode and a resistor forming one arm of the feedback divider, and the other arm constitutes the second resistor; a regulating element made of two bipolar transistors connected in series.

Недостатком данного устройства являются низкая надежность при ограниченных функциональных возможностях.The disadvantage of this device are low reliability with limited functionality.

Низкая надежность обусловлена реализацией регулирующего элемента на базе биполярных транзисторов, приборов, управляемых током, собственное энергопотребление которых, а значит, и тепловой режим напрямую связан с величиной коммутируемого тока.Low reliability is due to the implementation of the control element based on bipolar transistors, current-controlled devices, whose own energy consumption, and hence the thermal regime, is directly related to the magnitude of the switched current.

Ограниченные функциональные возможности обусловлены:Limited functionality due to:

низкой температурной стабильностью выходного напряжения (узким диапазоном рабочих температур) в случае широкого диапазона выходных напряжений;low temperature stability of the output voltage (narrow range of operating temperatures) in the case of a wide range of output voltages;

узким диапазоном выходных напряжений при высокой температурной стабильности (широком диапазоне рабочих температур).narrow range of output voltages with high temperature stability (wide operating temperature range).

Наиболее близким аналогом - прототипом к заявляемому техническому решению является электронный стабилизатор постоянного напряжения (патент RU №162020, МПК: G05F 1/569).The closest analogue - prototype to the claimed technical solution is an electronic DC voltage stabilizer (patent RU No. 162020, IPC: G05F 1/569).

Электронный стабилизатор постоянного напряжения содержит: балластный резистор; нагрузку; выравнивающий делитель напряжения, выполненный из двух последовательно соединенных резисторов, при этом его первым выводом служит первый вывод первого резистора, вторым выводом служит второй вывод второго резистора, третьим выводом служит соединение второго вывода первого резистора и первый вывод второго резистора; регулирующий элемент, выполненный из двух последовательно соединенных биполярных транзисторов n-p-n типа, при этом коллектор и база первого биполярного транзистора n-p-n типа служат, соответственно, первым и третьим выводами регулирующего элемента, эмиттер и база второго биполярного транзистора n-p-n типа служат, соответственно, вторым и четвертым выводами регулирующего элемента, а эмиттер первого биполярного транзистора n-p-n типа подключен к коллектору второго биполярного транзистора n-p-n типа; делитель обратной связи, состоящий из последовательно соединенных, по крайней мере, одной пары встречно включенных (катод к катоду) однотипных лавинных стабилитронов, и двух резисторов, которые образуют два плеча, причем первый резистор и по крайней мере, одна пара встречно включенных однотипных лавинных стабилитронов образуют первое плечо, а второй резистор образует второе плечо, при этом анод лавинного стабилитрона первой пары однотипных лавинных стабилитронов, служащий первым выводом первого плеча, является первым выводом делителя обратной связи, вторыми выводами второго плеча и делителя обратной связи является второй вывод второго резистора, первый вывод которого и соединенный с ним второй вывод первого резистора, служат, соответственно, первым и вторым выводами второго и первого плеч, являясь, при этом, третьим выводом делителя обратной связи, причем вход отрицательной полярности напряжения питания стабилизатора соединен со вторыми выводами выравнивающего делителя напряжения, регулирующего элемента, делителя обратной связи, нагрузки, первые выводы которых соединены со вторым выводом балластного резистора, первый вывод которого служит входом положительной полярности напряжения питания стабилизатора; третий вывод выравнивающего делителя напряжения соединен с третьим выводом регулирующего элемента, четвертый вывод которого соединен с третьим выводом делителя обратной связи.Electronic DC voltage stabilizer contains: ballast resistor; load; an equalizing voltage divider made of two resistors connected in series, wherein its first output is the first output of the first resistor, the second output is the second output of the second resistor, the third output is the connection of the second output of the first resistor and the first output of the second resistor; a regulating element made of two series-connected npn type bipolar transistors, wherein the collector and base of the first npn type bipolar transistor serve as the first and third terminals of the regulating element, respectively, the emitter and base of the second npn type bipolar transistor serve as the second and fourth terminals, respectively a regulating element, and the emitter of the first npn type bipolar transistor is connected to the collector of the second npn type bipolar transistor; feedback divider, consisting of at least one pair of back-to-back (cathode to cathode) identical avalanche zener diodes connected in series, and two resistors that form two arms, the first resistor and at least one pair of back-to-back connected avalanche zener diodes of the same type form the first arm, and the second resistor forms the second arm, while the anode of the avalanche zener diode of the first pair of similar avalanche zener diodes, which serves as the first terminal of the first arm, is the first terminal of the feedback divider, the second terminals of the second arm and the feedback divider is the second terminal of the second resistor, the first the output of which and the second output of the first resistor connected to it serve, respectively, as the first and second outputs of the second and first arms, being, at the same time, the third output of the feedback divider, and the input of the negative polarity of the supply voltage of the stabilizer is connected to the second outputs of the equalizing voltage divider, control element, feedback divider, load, the first outputs of which are connected to the second output of the ballast resistor, the first output of which serves as the input of the positive polarity of the stabilizer supply voltage; the third output of the equalizing voltage divider is connected to the third output of the regulating element, the fourth output of which is connected to the third output of the feedback divider.

Недостатком данного устройства является низкая надежность.The disadvantage of this device is low reliability.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению надежности.The technical result that can be achieved using the present invention is to increase reliability.

Технический результат достигается тем, что в электронный стабилизатор постоянного напряжения содержащий: балластный резистор; нагрузку; регулирующий элемент; выравнивающий делитель напряжения, выполненный из двух последовательно соединенных резисторов, при этом его первым выводом служит первый вывод первого резистора, вторым выводом служит второй вывод второго резистора, третьим выводом служит соединение второго вывода первого резистора и первый вывод второго резистора; делитель обратной связи, состоящий из последовательно соединенных, по крайней мере, одной пары встречно включенных (катод к катоду) однотипных лавинных стабилитронов, и двух резисторов, которые образуют два плеча, причем первый резистор и по крайней мере, одна пара встречно включенных однотипных лавинных стабилитронов образуют первое плечо, а второй резистор образует второе плечо, при этом анод лавинного стабилитрона первой пары однотипных лавинных стабилитронов, служащий первым выводом первого плеча, является первым выводом делителя обратной связи, вторыми выводами второго плеча и делителя обратной связи является второй вывод второго резистора, первый вывод которого и соединенный с ним второй вывод первого резистора, служат, соответственно, первым и вторым выводами второго и первого плеч, являясь, при этом, третьим выводом делителя обратной связи, причем вход отрицательной полярности напряжения питания стабилизатора соединен со вторыми выводами выравнивающего делителя напряжения, регулирующего элемента, делителя обратной связи, нагрузки, первые выводы которых соединены со вторым выводом балластного резистора, первый вывод которого служит входом положительной полярности напряжения питания стабилизатора; третий вывод выравнивающего делителя напряжения соединен с третьим выводом регулирующего элемента, четвертый вывод которого соединен с третьим выводом делителя обратной связи, введены: защитный резистор, два МДП транзистора со встроенным каналом n-типа, первый вывод защитного резистора служит первым выводом регулирующего элемента, третьим выводом которого служит затвор первого МДП транзистора со встроенным каналом n-типа, второй вывод защитного резистора соединен со стоком первого МДП транзистора со встроенным каналом n-типа, исток которого соединен со стоком второго МДП транзистора со встроенным каналом n-типа, исток и затвор которого служат, соответственно, вторым и четвертым выводами регулирующего элемента.The technical result is achieved by the fact that the electronic DC voltage stabilizer contains: a ballast resistor; load; regulating element; an equalizing voltage divider made of two resistors connected in series, wherein its first output is the first output of the first resistor, the second output is the second output of the second resistor, the third output is the connection of the second output of the first resistor and the first output of the second resistor; feedback divider, consisting of at least one pair of back-to-back (cathode to cathode) identical avalanche zener diodes connected in series, and two resistors that form two arms, the first resistor and at least one pair of back-to-back connected avalanche zener diodes of the same type form the first arm, and the second resistor forms the second arm, while the anode of the avalanche zener diode of the first pair of similar avalanche zener diodes, which serves as the first terminal of the first arm, is the first terminal of the feedback divider, the second terminals of the second arm and the feedback divider is the second terminal of the second resistor, the first the output of which and the second output of the first resistor connected to it serve, respectively, as the first and second outputs of the second and first arms, being, at the same time, the third output of the feedback divider, and the input of the negative polarity of the supply voltage of the stabilizer is connected to the second outputs of the equalizing voltage divider, control element, feedback divider, load, the first outputs of which are connected to the second output of the ballast resistor, the first output of which serves as the input of the positive polarity of the stabilizer supply voltage; the third output of the equalizing voltage divider is connected to the third output of the regulating element, the fourth output of which is connected to the third output of the feedback divider; which serves as the gate of the first MIS transistor with a built-in n -type channel, the second terminal of the protective resistor is connected to the drain of the first MIS transistor with a built-in n -type channel, the source of which is connected to the drain of the second MIS transistor with a built-in n -type channel, the source and gate of which serve , respectively, the second and fourth conclusions of the regulating element.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. представлена функциональная схема электронного стабилизатора постоянного напряжения.In FIG. a functional diagram of an electronic constant voltage stabilizer is presented.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Электронный стабилизатор постоянного напряжения (фиг.) содержит: балластный резистор 1; выравнивающий делитель напряжения 2, выполненный из двух последовательно соединенных резисторов 3 и 4, при этом его первым выводом служит первый вывод резистора 3, вторым выводом служит второй вывод резистора 4, третьим выводом служит соединение второго вывода резистора 3 и первый вывод резистора 4; регулирующий элемент 5, выполненный с использованием защитного резистора 6 и двух МДП транзисторов со встроенным каналом n-типа 7 и 8, первый вывод защитного резистора 6 служит первым выводом регулирующего элемента 5, третьим выводом которого служит затвор МДП транзистора со встроенным каналом n-типа 7, второй вывод защитного резистора 6 соединен со стоком МДП транзистора со встроенным каналом n-типа 7, исток которого соединен со стоком МДП транзистора со встроенным каналом n-типа 8, исток и затвор которого служат, соответственно, вторым и четвертым выводами регулирующего элемента 5; делитель обратной связи 9, состоящий из последовательно соединенных, по крайней мере, одной пары встречно включенных (катод к катоду) однотипных лавинных стабилитронов 10 и 11 (10.1÷10.n, 11.1÷11.n), и двух резисторов 12, 13, которые образуют два плеча, причем резистор 12 и по крайней мере, одна пара встречно включенных однотипных лавинных стабилитронов 10, 11 образуют первое плечо, а резистор 12 образует второе плечо, при этом анод лавинного стабилитрона 10.1, первой пары однотипных лавинных стабилитронов 10.1, 11.1, служащий первым выводом первого плеча, является первым выводом делителя обратной связи 9, вторыми выводами второго плеча и делителя обратной связи 9 является второй вывод резистора 13, первый вывод которого и соединенный с ним второй вывод резистора 12, служат, соответственно, первым и вторым выводами второго и первого плеч, являясь, при этом, третьим выводом делителя обратной связи 9, нагрузку 14, причем вход отрицательной полярности напряжения питания стабилизатора соединен со вторыми выводами выравнивающего делителя напряжения 2, регулирующего элемента 5, делителя обратной связи 9, нагрузки 14, первые выводы которых соединены со вторым выводом балластного резистора 1, первый вывод которого служит входом положительной полярности напряжения питания стабилизатора; третий вывод выравнивающего делителя напряжения 2 соединен с третьим выводом регулирующего элемента 5, четвертый вывод которого соединен с третьим выводом делителя обратной связи 9.Electronic DC voltage stabilizer (Fig.) contains: ballast resistor 1; equalizing voltage divider 2, made of two series-connected resistors 3 and 4, while its first output is the first output of the resistor 3, the second output is the second output of the resistor 4, the third output is the connection of the second output of the resistor 3 and the first output of the resistor 4; control element 5, made using a protective resistor 6 and two MIS transistors with a built-in n -type channel 7 and 8, the first output of the protective resistor 6 serves as the first output of the regulating element 5, the third output of which is the gate of the MIS transistor with a built-in n -type channel 7 , the second output of the protective resistor 6 is connected to the drain of the MIS transistor with a built-in n -type channel 7, the source of which is connected to the drain of the MIS transistor with a built-in n -type channel 8, the source and gate of which serve, respectively, as the second and fourth outputs of the regulating element 5; feedback divider 9, consisting of at least one pair of back-to-back (cathode to cathode) identical avalanche zener diodes 10 and 11 (10.1÷10.n, 11.1÷11.n) connected in series, and two resistors 12, 13, which form two arms, and the resistor 12 and at least one pair of back-to-back identical avalanche zener diodes 10, 11 form the first arm, and the resistor 12 forms the second arm, while the anode of the avalanche zener diode 10.1, the first pair of the same type avalanche zener diodes 10.1, 11.1, serving as the first output of the first arm, is the first output of the feedback divider 9, the second outputs of the second arm and the feedback divider 9 is the second output of the resistor 13, the first output of which and the second output of the resistor 12 connected to it, serve, respectively, as the first and second outputs of the second and the first shoulders, being, at the same time, the third output of the feedback divider 9, the load 14, and the input of the negative polarity of the stabilizer supply voltage is connected to the second outputs of the equalizing voltage divider 2, the control element 5, the feedback divider 9, the load 14, the first outputs of which connected to the second output of the ballast resistor 1, the first output of which serves as the input of the positive polarity of the stabilizer supply voltage; the third output of the equalizing voltage divider 2 is connected to the third output of the regulating element 5, the fourth output of which is connected to the third output of the feedback divider 9.

Электронный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.Electronic DC voltage stabilizer works as follows.

На входные клеммы (+Е, -Е) поступает нестабилизированное напряжение, которое через балластный резистор 1 поступает на нагрузку 14, к клеммам которой подключены параллельно три функциональных элемента:An unstabilized voltage is supplied to the input terminals (+E, -E), which, through the ballast resistor 1, is supplied to the load 14, to the terminals of which three functional elements are connected in parallel:

выравнивающий делитель 2;leveling divider 2;

регулирующий элемент 5;control element 5;

делитель обратной связи 9.feedback divider 9.

При среднем значении входного напряжения

Figure 00000001
, обеспечивающего заданные параметры напряжения на нагрузке 14, МДП транзисторы со встроенным каналом n-типа 7 и 8 находятся в режиме обогащения канала в приоткрытом состоянии, обеспечивая заданную величину проходного тока регулирующего элемента 5, а значит, выполнение условия (1)With an average value of the input voltage
Figure 00000001
, which provides the specified voltage parameters at the load 14, MIS transistors with a built-in n -type channel 7 and 8 are in the channel enrichment mode in the ajar state, providing a given value of the through current of the regulating element 5, which means that the condition (1)

Figure 00000002
, (1)
Figure 00000002
, (1)

где

Figure 00000003
напряжение на нагрузке 14,Where
Figure 00000003
load voltage 14,

Figure 00000004
сопротивление балластного резистора 1,
Figure 00000004
the resistance of the ballast resistor 1,

Figure 00000005
токи выравнивающего делителя 2, регулирующего элемента 5, делителя обратной связи 9, нагрузки 14.
Figure 00000005
currents of equalizing divider 2, regulating element 5, feedback divider 9, load 14.

Данное состояние регулирующего элемента 5 обеспечивается напряжениями поступающими с третьих выводов (выходов) выравнивающего делителя 2 и делителя обратной связи 9 на затворы МДП транзисторов со встроенным каналом n-типа 7 и 8 регулирующего элемента 5.This state of the control element 5 is provided by voltages coming from the third terminals (outputs) of the equalizing divider 2 and the feedback divider 9 to the gates of MIS transistors with an integrated n -type channel 7 and 8 of the control element 5.

Отклонение входного напряжения от среднего значения обеспечивающего заданные параметры напряжения на нагрузке 14, приводит к изменению выходных напряжений выравнивающего делителя 2 и делителя обратной связи 9. The deviation of the input voltage from the average value of the voltage providing the specified parameters at the load 14 leads to a change in the output voltages of the equalizing divider 2 and the feedback divider 9.

В случае отклонения входного напряжения от среднего значения в сторону увеличения, выходные напряжения выравнивающего делителя 2 и делителя обратной связи 9 возрастают, МДП транзисторы со встроенным каналом n-типа 7, 8 приоткрываются, что в свою очередь вызывает увеличение проходного тока регулирующего элемента 5 и выполнение условие (1).If the input voltage deviates from the average value upwards, the output voltages of the equalizing divider 2 and the feedback divider 9 increase, the MIS transistors with the built-in n -type channel 7, 8 open slightly, which in turn causes an increase in the through current of the regulating element 5 and the execution condition (1).

В случае отклонения входного напряжения от среднего значения в сторону уменьшения, выходные напряжения выравнивающего делителя 2 и делителя обратной связи 9 понижаются. МДП транзисторы со встроенным каналом n-типа 7, 8 призакрываются, что в свою очередь вызывает понижение проходного тока регулирующего элемента 5 и выполнение условие (1).If the input voltage deviates from the average value downwards, the output voltages of equalizing divider 2 and feedback divider 9 are reduced. MIS transistors with a built-in n -type channel 7, 8 are closed, which in turn causes a decrease in the through current of the regulating element 5 and the fulfillment of condition (1).

Используемая в устройстве, по крайней мере, одна пара встречно включенных однотипных лавинных стабилитронов 10 и 11 обеспечивает взаимную компенсацию температурных коэффициентов напряжения стабилизации стабилитронов 10 и 11 (10.1÷10.n; 11.1÷11.n) и способствует расширению диапазона как рабочих температур устройства, так и выходных напряжений.Used in the device, at least one pair of counter-connected avalanche zener diodes 10 and 11 of the same type provides mutual compensation of the temperature coefficients of the stabilization voltage of the zener diodes 10 and 11 (10.1 ÷ 10.n; 11.1 ÷ 11.n) and contributes to the expansion of the operating temperature range of the device , and output voltages.

В случае прототипа имеет место относительно низкий КПД. Это обусловлено реализацией схемы регулирующего элемента 5 на базе биполярных транзисторов. Так как биполярные транзисторы – это приборы, управляемые током, собственное энергопотребление которых, а значит, и тепловой режим, напрямую связан с величиной коммутируемого тока. А попытка снижения транзисторами собственного энергопотребления (повышения КПД устройства) за счет использования транзисторов с меньшим током базы (а значит, и меньшей допустимой мощностью рассеивания – неизбежно повысит требования к увеличению теплоотвода), повлечет снижение надежности устройства.In the case of the prototype, there is a relatively low efficiency. This is due to the implementation of the control element circuit 5 based on bipolar transistors. Since bipolar transistors are current-controlled devices, their own energy consumption, and hence the thermal regime, is directly related to the magnitude of the switched current. And an attempt to reduce the transistors' own power consumption (increasing the efficiency of the device) by using transistors with a lower base current (and therefore a lower allowable dissipation power will inevitably increase the requirements for increasing heat dissipation) will lead to a decrease in the reliability of the device.

В то же время МДП транзисторы характеризуются рядом преимуществ относительно биполярных транзисторов  (Окснер Э.С. Мощные полевые транзисторы и их применение. - М.: Радио и связь, 1985, с.19):At the same time, MOS transistors are characterized by a number of advantages over bipolar transistors (Oksner E.S. Powerful field-effect transistors and their application. - M .: Radio and communication, 1985, p. 19):

- управление напряжением (высокое сопротивление со стороны затвора, ток затвора практически равен нулю);- voltage control (high resistance on the gate side, gate current is almost zero);

- высокая скорость переключения;- high switching speed;

- почти неограниченная нагрузочная способность по выходу (если не учитывать скорость переключения);- almost unlimited output load capacity (if switching speed is not taken into account);

- очень малая вероятность теплового саморазогрева;- very low probability of thermal self-heating;

- очень малая вероятность вторичного пробоя;- very low probability of secondary breakdown;

- допустимость резкого изменения тока стока.- the admissibility of a sharp change in the drain current.

А значит, предлагаемое устройство, в схеме регулирующего элемента 5 которого использованы МДП транзисторы 7 и 8, при той же величине проходного тока регулирующего элемента 5, что и в случае прототипа, будет характеризоваться более высоким значением коэффициентов как КПД, так и, прежде всего, надежности. This means that the proposed device, in the circuit of the regulating element 5 of which MIS transistors 7 and 8 are used, with the same value of the through current of the regulating element 5, as in the case of the prototype, will be characterized by a higher value of the coefficients of both efficiency and, above all, reliability.

Немаловажный вклад в повышение как надежности, так и КПД предлагаемого устройства вносит факт возможности использования:An important contribution to improving both the reliability and efficiency of the proposed device is made by the fact that it is possible to use:

- высокоомных резисторов как в составе выравнивающего делителя 2, так и делителя обратной связи 9;- high-resistance resistors as part of equalizing divider 2 and feedback divider 9;

- однотипных лавинных стабилитронов 10 и 11 (10.1÷10.n; 11.1÷11.n) с малым током пробоя,- similar avalanche zener diodes 10 and 11 (10.1÷10.n; 11.1÷11.n) with low breakdown current,

так как токи управления МДП транзисторов 7 и 8 практически равны нулю.since the control currents of the MIS transistors 7 and 8 are practically equal to zero.

Использование в схеме регулирующего элемента 5 защитного резистора 6 способствует повышению как надежности, так и высоковольтности предлагаемого электронного стабилизатора постоянного напряжения.The use of a protective resistor 6 in the circuit of the regulating element 5 improves both the reliability and the high voltage of the proposed electronic DC voltage stabilizer.

Кроме того, в случае прототипа имеет место значительное время установления выходного стабилизированного напряжения сопровождаемое скачком напряжения на нагрузке, а значит и снижение надежности нагрузки.In addition, in the case of the prototype, there is a significant settling time of the output stabilized voltage, accompanied by a voltage jump at the load, and hence a decrease in the reliability of the load.

Это обусловлено тем, что вследствие последовательного соединения биполярных транзисторов время прямого смещения эмиттерных переходов существенно возрастает и чем больше ток базы (больше допустимая мощность рассеивания), тем больше.This is due to the fact that due to the serial connection of bipolar transistors, the time of direct bias of the emitter junctions increases significantly and the greater the base current (the greater the allowable dissipation power), the greater.

В предлагаемом устройстве использованы МДП транзисторы со встроенным каналом n-типа 7 и 8, характеризуемые нормированным сопротивлением сток - исток при отсутствии напряжения на затворе. А значит и нормированной величиной проходного тока регулирующего элемента 5 в момент подачи входного напряжения. Что обеспечивает снижение как времени установления выходного стабилизированного напряжения, так и амплитуды скачка напряжения на нагрузке, а значит и повышение надежности нагрузки.In the proposed device, MIS transistors with built-in n -type channel 7 and 8 are used, characterized by a normalized drain-source resistance in the absence of gate voltage. And hence the normalized value of the through current of the regulating element 5 at the moment of applying the input voltage. This reduces both the settling time of the output stabilized voltage and the amplitude of the voltage jump at the load, and hence the increase in load reliability.

Claims (1)

Электронный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий: балластный резистор; нагрузку; регулирующий элемент; выравнивающий делитель напряжения, выполненный из двух последовательно соединенных резисторов, при этом его первым выводом служит первый вывод первого резистора, вторым выводом служит второй вывод второго резистора, третьим выводом служит соединение второго вывода первого резистора и первый вывод второго резистора; делитель обратной связи, состоящий из последовательно соединенных по крайней мере одной пары встречно включенных катод к катоду однотипных лавинных стабилитронов и двух резисторов, которые образуют два плеча, причем первый резистор и по крайней мере одна пара встречно включенных однотипных лавинных стабилитронов образуют первое плечо, а второй резистор образует второе плечо, при этом анод лавинного стабилитрона первой пары однотипных лавинных стабилитронов, служащий первым выводом первого плеча, является первым выводом делителя обратной связи, вторыми выводами второго плеча и делителя обратной связи является второй вывод второго резистора, первый вывод которого и соединенный с ним второй вывод первого резистора служат, соответственно, первым и вторым выводами второго и первого плеч, являясь, при этом, третьим выводом делителя обратной связи, причем вход отрицательной полярности напряжения питания стабилизатора соединен со вторыми выводами выравнивающего делителя напряжения, регулирующего элемента, делителя обратной связи, нагрузки, первые выводы которых соединены со вторым выводом балластного резистора, первый вывод которого служит входом положительной полярности напряжения питания стабилизатора; третий вывод выравнивающего делителя напряжения соединен с третьим выводом регулирующего элемента, четвертый вывод которого соединен с третьим выводом делителя обратной связи, отличающийся тем, что в устройство введены: защитный резистор, два МДП-транзистора со встроенным каналом n-типа, первый вывод защитного резистора служит первым выводом регулирующего элемента, третьим выводом которого служит затвор первого МДП-транзистора со встроенным каналом n-типа, второй вывод защитного резистора соединен со стоком первого МДП-транзистора со встроенным каналом n-типа, исток которого соединен со стоком второго МДП-транзистора со встроенным каналом n-типа, исток и затвор которого служат, соответственно, вторым и четвертым выводами регулирующего элемента.An electronic DC voltage stabilizer, comprising: a ballast resistor; load; regulating element; an equalizing voltage divider made of two resistors connected in series, wherein its first output is the first output of the first resistor, the second output is the second output of the second resistor, the third output is the connection of the second output of the first resistor and the first output of the second resistor; a feedback divider consisting of at least one pair of back-to-back cathode-to-cathode identical avalanche zener diodes and two resistors connected in series, which form two arms, the first resistor and at least one pair of back-to-back connected avalanche zener diodes of the same type forming the first arm, and the second the resistor forms the second arm, while the anode of the avalanche zener diode of the first pair of similar avalanche zener diodes, which serves as the first terminal of the first arm, is the first terminal of the feedback divider, the second terminals of the second arm and the feedback divider is the second terminal of the second resistor, the first terminal of which is connected to it the second output of the first resistor serve, respectively, as the first and second outputs of the second and first arms, being, at the same time, the third output of the feedback divider, and the input of the negative polarity of the stabilizer supply voltage is connected to the second outputs of the equalizing voltage divider, the regulating element, the feedback divider, loads, the first outputs of which are connected to the second output of the ballast resistor, the first output of which serves as the input of the positive polarity of the stabilizer supply voltage; the third output of the equalizing voltage divider is connected to the third output of the regulating element, the fourth output of which is connected to the third output of the feedback divider, characterized in that the following is introduced into the device: a protective resistor, two MOS transistors with an integrated n -type channel, the first output of the protective resistor serves the first output of the regulating element, the third output of which is the gate of the first MIS transistor with a built-in n -type channel, the second output of the protective resistor is connected to the drain of the first MIS transistor with a built-in n -type channel, the source of which is connected to the drain of the second MIS transistor with a built-in an n -type channel, the source and gate of which serve, respectively, as the second and fourth outputs of the regulating element.
RU2023104946A 2023-03-03 Electronic direct-current voltage regulator RU2798487C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2798487C1 true RU2798487C1 (en) 2023-06-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4870534A (en) * 1988-09-02 1989-09-26 Harford Jack R Power line surge suppressor
US5856740A (en) * 1997-05-09 1999-01-05 Emerson Electric Co. Shunt voltage regulator with a variable load unit
RU2231107C1 (en) * 2002-12-06 2004-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод - Дочернее предприятие Федерального государственного унитарного предприятия "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" Stabilizing apparatus for pulse modulator
RU2542673C1 (en) * 2013-07-22 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский инсттут радиостроения" Electronic dc voltage stabiliser
RU162020U1 (en) * 2015-12-29 2016-05-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" DC ELECTRONIC STABILIZER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4870534A (en) * 1988-09-02 1989-09-26 Harford Jack R Power line surge suppressor
US5856740A (en) * 1997-05-09 1999-01-05 Emerson Electric Co. Shunt voltage regulator with a variable load unit
RU2231107C1 (en) * 2002-12-06 2004-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный Рязанский приборный завод - Дочернее предприятие Федерального государственного унитарного предприятия "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" Stabilizing apparatus for pulse modulator
RU2542673C1 (en) * 2013-07-22 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский инсттут радиостроения" Electronic dc voltage stabiliser
RU162020U1 (en) * 2015-12-29 2016-05-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" DC ELECTRONIC STABILIZER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100550560C (en) Current foldback circuit
US6356059B1 (en) Buck converter with normally off JFET
US9820344B1 (en) Led thyristor switched constant current driver
JP2006053898A (en) Overcurrent protection circuit and voltage generation circuit and electronic equipment using it
US8310796B2 (en) Methods and systems for operating power converters
US9966941B2 (en) Wide input range, low output voltage power supply
US20170115680A1 (en) Low dropout voltage regulator
US6580252B1 (en) Boost circuit with normally off JFET
KR20070009703A (en) Circuit for performing voltage regulation
US9559668B2 (en) Drive circuit and semiconductor apparatus
US8552698B2 (en) High voltage shunt-regulator circuit with voltage-dependent resistor
US20100194465A1 (en) Temperature compensated current source and method therefor
RU2755670C1 (en) Voltage stabilizer for supply of electronic circuits
RU2798487C1 (en) Electronic direct-current voltage regulator
RU2795282C1 (en) Electronic direct-current voltage regulator
RU2755496C1 (en) Pulse voltage stabilizer
US20210249956A1 (en) Boost converter
RU2727713C1 (en) Electronic circuit supply voltage stabilizer
RU2794751C1 (en) Switching voltage regulator
RU209200U1 (en) DC Voltage Stabilizer
RU2767990C1 (en) Electronic circuits supply voltage stabilizer
RU2771355C1 (en) Electronic circuit supply voltage stabilizer
RU2798492C1 (en) Voltage stabilizer
RU2798488C1 (en) Voltage stabilizer
RU2797044C1 (en) Voltage stabilizer