SU1046750A1

SU1046750A1 - Dc voltage stabilizer having self-protection against overload

Info

Publication number: SU1046750A1
Application number: SU823399147A
Authority: SU
Inventors: Михаил Вениаминович Колоколов; Георгий Петрович Горчаков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5619
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1983-10-07

Description

4;four;

05 05

слcl

I I

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл питани аппаратуры св зи и измерителной техники.The invention relates to electrical engineering and can be used to power communication equipment and measuring equipment.

Известен стабилизатор посто нного напр жени с самозащитой от перегрузки , содержащий последовательный регулирующий элемент, узел обратной св зи и узел импульсного запуска на основе генератора импульсов С JИзвестное устройство создает импульсные (Помехи в цепи источника питани стабилизатора.A known overvoltage stabilizer with self-protection against overload, containing a serial regulating element, a feedback node and a pulse triggering unit based on a pulse generator C J A known device creates a pulse (Interference in the stabilizer power source circuit.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс стабилизатор посто нного напр жени с самозащитой от пепегрузки, содержащий последовательный регулирующий элемент, узел обратной св зи, выходо подключенный относительно общей шины к управл ющему входу регулирующего элемента, и узел запуска, состо щий из однопереходного транзистора, RCцепи и подключающего транзистора, коллектор которого и эмиттер однопереходного транзистора соединены с общим выводом RC-цепи, другой вывод резистора RC-цепи подключен к входному выводу, к которому подключена также втора база однопереходиого транзистора, перва база которого соединена с входом узла обратной св зи и эмиттером включающего транзистора,база которого и другой вывод конденсатора RC-цепи подключены к выходному выводу 3 .The closest to the proposed technical entity is a DC overvoltage stabilizer with overload protection, containing a serial regulating element, a feedback node, connected to a control input of the regulating element relative to a common bus, and a starting node consisting of a single junction transistor , RC circuit and connecting transistor, the collector of which and the emitter of the unijunction transistor are connected to a common RC circuit terminal, another output of the RC circuit resistor is connected to the input terminal, to which is also connected the second base of the single junction transistor, the first base of which is connected to the input of the feedback node and the emitter of the switching transistor, the base of which and the other output of the capacitor of the RC circuit are connected to the output terminal 3.

В указанном стабилизаторе напр жени существует зависимость времени зар да пускового конденсатора от сопротивлени нагрузки. При достаточно большом значении сопротивлени нагрузки врем зар да пускового конденсатора может быть очень большим, что зат гивает момент по влени выходного напр жени по отношению к моменту по влени входного напр жени . Особенно сильно это может про вл тьс при нелинейном характере сопротивлени нагрузки, что имеет место при использовании стабилизатора напр жени в качества источника электропитани интегральных микросхем. Данный недостаток сужает область применени стабилизатора . Кроме того, в стабилизаторе значение емкости пускового конденсатора должно быть достаточно большим,особенно в том случае, когда нагрузка имеет также емкостной характер . Это обусловлено тем, что зна 67502In this voltage regulator, there is a dependence of the starting capacitor charge time on the load resistance. At a sufficiently large value of the load resistance, the charging time of the starting capacitor can be very large, which delays the time of the appearance of the output voltage relative to the time of the appearance of the input voltage. This can be especially pronounced with the non-linear nature of the load resistance, which is the case when using a voltage stabilizer as a power source for integrated circuits. This disadvantage narrows the scope of application of the stabilizer. In addition, in the stabilizer, the capacitance value of the starting capacitor must be sufficiently large, especially in the case when the load also has a capacitive character. This is due to the fact that sign 67502

чительна часть энергии, необходимой дл питани узла обратной св зи в период пуска, должна быть накоплена в пусковом конденсаторе. В результате с пусковой конденсатор, а следовательно , и устройство в целом имеют большие размеры и вес.A substantial portion of the energy required to feed the feedback node during the start-up period must be stored in the starting capacitor. As a result, the starting capacitor, and hence the device as a whole, are large in size and weight.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей и улучшениеThe purpose of the invention is to enhance the functionality and improve

0 массогабаритных показателей стабилизатора .0 weight and size indicators of the stabilizer.

Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизатор посто нного напр жени с самозащитой от перегрузки,The goal is achieved by the fact that in a constant voltage stabilizer with self-protection against overload,

C содержащий последовательный регулирующий элемент, узел обратной св зи, выходом подключенный относительно общей шийы к управл ющему входу регулирующего элемента, и узел запуска,C contains a serial regulating element, a feedback node, an output connected with respect to a common Shii to the control input of the regulating element, and a start node,

состо щий из однопереходного транзистора , RC-цепи и подключающего транзистора, при этом эмиттер одно переходного транзистора соединен с общим выводом резистора и конденса5 тора RC-цепи и с коллектором подключающего транзистора, эмиттер которого соединен с входом узла обратной св зи, а база - с выходным выводом, в узел запуска введены коммутирующий транзистор и резистор, который включен между первой базой однопереходного транзистора и базой коммутирующего транзистора, коллектор и эмиттер которого подключены соответственно к входу узла обратной св зи и входному consisting of a single junction transistor, an RC circuit and a connecting transistor, the emitter of one transition transistor is connected to the common output of a resistor and an RC circuit capacitor and to the collector of the connecting transistor whose emitter is connected to the input of the feedback node, and the base is from output terminal, a switching transistor and a resistor are inserted in the start node, which is connected between the first base of the single junction transistor and the base of the switching transistor, the collector and emitter of which are connected respectively to the input of the node feedback and input

5 выводу, причем другие выводы конденсатора и резистора ЯС-цепи подключены соответственно к входному выводу и общей шине, к которой также подключена втора база однопереходного транзистора,,5 output, and the other terminals of the capacitor and the resistor of the YAS-circuit are connected respectively to the input terminal and the common bus, to which the second base of the single junction transistor is also connected,

- На чертеже представлена функциональна схема стабилизатора посто нного напр жени с самозащитой от пе5 регрузки.- The drawing shows a functional DC voltage regulator circuit with self overload protection.

Устройство содержит регулирующий элемент 1, последовательно подключенный к входному выводу 2, узел 3 обратной св зи и узел запуска,, состо щий из подключающего транзистора 4, база которого соединена с выходным выводом 5. однопереходного транзистора 6, 1 С-цепи, конденсатор 7 которой подключен к входному выводу 2, а резистор 8 - к общей шине 9, резистора 10 и коммутирующего транзистора 11. Нагрузка 12 подключена между общей шиной 9 и выходным выводом 5. Стабализатор работает следующим образом. При подаче напр жени питани меж ду входным выводом 2 и общей шиной 9 это напр жение через эмиттерный пере ход коммутирующего транзистора 11 и резистор 10 прикладываетс к промежутку однопереходного транзистора 6 и через резистор 8 - к конден сатору 7. При этом коммутирующий транзистор 11 закрыт, так как ток эмиттерного перехода транзистора 11, протекающий через резистор 10 и сопротивление промежутка 6-10 кО недостаточен, дл его отпирани . Регулирующий элемент 1 также закрыт, а напр жение на выходе 5 (на .нагрузке 12 ) отсутствует. Начинаетс зар д конденсатора 7 через резистор 8. По достижении эмит тером однопереходного транзистора 6 определенного потенциала, т.е. по достижении конденсатором 7 определен ного зар да, однопереходный транзистор 6 открываетс и конденсатор 7 разр жаетс через переход эмиттербаза однопереходного транзистора резистор 10 и эмиттерный переход ком мутирующего транзистора 11. Последни отпираетс , прикладыва определенное напр жение к входу узла 3 обратной св зи, в результате чего на выходе ла 3 обратной св зи по вл етс управл ющий сигнал, открывающий регулирующий элемент 1. Напр жение определ етс током коммутирую щего транзистора 11, который, в свою очередь, определ етс сопротивлением резистора 10. Вход узла 3 обратной св зи отделен от выхода 5 стабилизатора переходом эмиттер-база транзистора i, который закрыт до тех пор, пока на выходе 5 (на нагрузке 12 )не по витс напр жение, превышаюи1ее по абсолютному значению напр жение на входе узла обратной св зи. При по влении на ;выходе 5 такого напр жени отпираетс эмиттерный переход транзистора j и в дальнейшем на вход узла 3 обратной св зи напр жение подаетс с выхода 5 стабилизатора. Кро ме того, при этом отпираетс коллекторный , переход транзистора , что прекращает процесс разр да конденсатора 7 через переход эмиттер-база Б однопереходного транзистора 6. Это приводит к закрытию коммутирующего 504 транзистора 11. Потенциал конденсатора 7 фиксируетс дл повторного открыти однопереходного транзистора 6. На этом запуск стабилизатора заканчиваетс . В случае замыкани выхода 5 стабилизатора с общей шиной 9 выходное напр жение становитс равным нулю, напр жение на входе узла 3 обратной св зи пропадает, что приводит к закрытию регулирующего элемента 1. При этом запираетс коллекторный переход транзистора 4, что позвол ет конденсатору 7 продолжать зар жатьс через резистор 8 до момента открыти перехода эмиттер-база Б однопереходного транзистора 6. .Тем самь1М с помощью коммутирующего транзистора 11 на входе узла обратной св зи формируетс запускающий импульс. После разр да конденсатора 7 через переход эмиттербаза Б однопереходного транзистора 6 резистор 10 и эмиттерный переход коммутирующего транзистора 11, если запуск стабилизатора не осуществилс , т.е. если замыкание выхода не устранено начинаетс повторный зар д конденсатора 7 через резистор 8, и процесс повтор етс . После устранени замыкани выхода 5 стабилизатора с его общей шиной 9 процесс запуска происходит так же, как и в случае подачи на вход напр жени питани .. Таким образом, цепь запуска стабилизатора не проходит через нагрузку 12, что устран ет вли ние нагрузки на запуск. Врем подготовки к запуску полностью определ етс параметрами конденсатора 7 и резистора 8. Кроме того, поскольку ток разр да конденсатора 7 служит только дл открыти коммутирующего транзистора 11, а запуск стабилизатора осуществл етс коллекторным током коммутирующего транзистора 11, по вл етс возможность резко сократить емкость и, следовательно , габариты и вес конденсатора 7. Благодар введенным элементам и св з м изобоетение позвол ет путем устранени зависимости запуска от сопротивлени нагрузки расширить функциональные возможности стабилизатора при одновременном улучшении его массогабаритных характеристик.The device contains a regulating element 1, connected in series to the input terminal 2, a feedback node 3 and a starting node, consisting of a connecting transistor 4, the base of which is connected to the output terminal 5. A single junction transistor 6, 1 of a C-circuit, a capacitor 7 of which connected to the input pin 2, and the resistor 8 to the common bus 9, the resistor 10 and the switching transistor 11. The load 12 is connected between the common bus 9 and the output pin 5. The stabilizer works as follows. When the supply voltage is applied between the input terminal 2 and the common bus 9, this voltage is applied through the emitter junction of the switching transistor 11 and the resistor 10 to the gap of the single junction transistor 6 and through the resistor 8 to the capacitor 7. At the same time, the switching transistor 11 is closed, since the current of the emitter junction of the transistor 11, flowing through the resistor 10 and the gap resistance of 6-10 kO is insufficient, to unlock it. The regulating element 1 is also closed, and the voltage at the output 5 (at the load 12) is absent. The capacitor 7 begins to charge through a resistor 8. When the emitter reaches the unijunction transistor 6 of a certain potential, i.e. when the capacitor 7 reaches a certain charge, the single junction transistor 6 is opened and the capacitor 7 is discharged through the emitter base junction of the single junction transistor, the resistor 10 and the emitter junction of the switching transistor 11. The latter are opened by applying a certain voltage to the input of the feedback node 3, as a result at the output of feedback 3, a control signal appears that opens the regulating element 1. The voltage is determined by the current of the switching transistor 11, which, in turn, is determined by the resistance of the resistor 10. The input of the feedback node 3 is separated from the output 5 of the stabilizer by the transition emitter-base of the transistor i, which is closed until the output voltage at output 5 (at load 12) exceeds the absolute value of the voltage input node feedback. Upon the appearance of such a voltage at the output 5, the emitter junction of the transistor j is turned off and then to the input of the feedback node 3 the voltage is supplied from the output 5 of the stabilizer. In addition, this opens the collector transition of the transistor, which stops the discharge of capacitor 7 through the transition emitter-base B of the single junction transistor 6. This closes the switching 504 transistor 11. The potential of the capacitor 7 is fixed to reopen the single junction transistor 6. On This starts the stabilizer. In the case of the closure of the output 5 of the stabilizer with the common bus 9, the output voltage becomes zero, the input voltage of the feedback node 3 disappears, which causes the regulating element 1 to close. The collector junction of the transistor 4 is blocked, which allows the capacitor 7 to continue charge through the resistor 8 until the emitter-base B transition of the unijunction transistor 6 is opened. By using the switching transistor 11, a triggering impulse is formed at the input of the feedback node. After the capacitor 7 is discharged through the emitter base B of the single junction transistor 6, the resistor 10 and the emitter junction of the switching transistor 11, if the stabilizer is not started, i.e. if the output closure is not cleared, recharging of the capacitor 7 begins through the resistor 8, and the process is repeated. After eliminating the closure of the output 5 of the stabilizer with its common bus 9, the start-up process is the same as in the case when the supply voltage is applied to the input. Thus, the stabilizer start circuit does not pass through the load 12, which eliminates the effect of the load on the start. The pre-launch time is fully determined by the parameters of the capacitor 7 and resistor 8. Moreover, since the discharge current of the capacitor 7 serves only to open the switching transistor 11, and the stabilizer is started by the collector current of the switching transistor 11, it becomes possible to drastically reduce the capacitance and Consequently, the size and weight of the capacitor 7. Due to the elements introduced and the connection, the out-of-wall layout allows, by eliminating the dependence of the starting on the load resistance, to expand the functional capabilities ozhnosti stabilizer while improving its weight and size characteristics.

f-f-

II

IkIk

++

1 I f1 I f

« "

Claims

A DC VOLTAGE STABILIZER WITH OVERLOAD SELF-PROTECTION, containing a serial control element, a feedback node connected to the control input of the control element with an output, and a start-up node consisting of a single-junction transistor, an RC circuit and a connecting transistor, while a single-junction emitter with the common output of the resistor and capacitor of the RC circuit and with the collector of the connecting transistor, the emitter of which is connected to the input of the feedback node, and the base is connected to the output m conclusion, 'characterized in that, in order to expand the functionality and improve overall dimensions, a switching transistor and a resistor are inserted into the start-up node, which is connected between the first base of a single-junction transistor and the base of a switching transistor, the collector and emitter of which are connected respectively to the input of the feedback node about communication and the input terminal, and the other terminals of the capacitor and resistor of the RC circuit are connected respectively to the input terminal and the common bus, to which the second base is also connected transition transistor.

and overload constant meter