SU1293721A1

SU1293721A1 - Bipolar d.c.voltage stabilizer

Info

Publication number: SU1293721A1
Application number: SU853920300A
Authority: SU
Inventors: Валерий Антонович Попович
Original assignee: Предприятие П/Я М-5181
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-02-28

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах питани устройств св зи, автоматики и вычислительной техники. Цель - повышение эффективности защиты и повышение надежности работы. Дл достижени поставленной цели в каждую из шин двухпол рного источника введены диод (18, 19) и транзистор защиты (20,21). При перегрузке по току диод 3 обесточиваетс , транзисторы The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply systems for communication devices, automation and computer technology. The goal is to increase the effectiveness of protection and increase reliability. To achieve this goal, a diode (18, 19) and a protection transistor (20,21) are introduced into each of the tires of a two-pole source. When overcurrent, diode 3 de-energizes, the transistors

Description

Изобретение относитс к электрорадиотехнике , а именно к источникам питани , и может быть использовано в системах питани устройств св зи, автоматики и вычислительной техники.The invention relates to electrical radio engineering, in particular to power sources, and can be used in power supply systems of communication devices, automation and computer technology.

Цель .изобретени - повышение эффективности защиты и повышение надежности работы путем получени S- образной характеристики и синхронного уменьшени выходных напр жений при перегрузке или коротком замыкании одного из выходов.The purpose of the invention is to increase the effectiveness of protection and increase the reliability of operation by obtaining an S-shaped characteristic and synchronously reducing the output voltages in the event of an overload or short circuit of one of the outputs.

На чертеже представлена электрическа принципиальна схема стабилизатора двухпол рного напр жени посто нного тока.The drawing shows an electrical schematic diagram of a two-pole direct current voltage regulator.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент, вьшолненный из включенных в минусовую шину регулирующего транзистора 1 и противоположного типа проводимости согласующего транзистора 2, схему ограничени тока, состо щую из диода 3, включенного между коллектором, регулирующего 1 и эмиттером согласующего 2 транзисторов и токозадающего элемента - резистора 4, включенного между общей им- ной и эмиттером транзистора 2, коллектор которого соединен с эмиттером транзистора 1, Противоположный регулирующий элемент и схема ограничени тока выполнены соответственно на транзисторах 5и6 и диоде 7, резисторе 8. Св зи между элементами 5-8 аналогичны вьшхеупом нутым. Усилительно-сравнивающий узел канала стабилизации отрицательного напр жени содержит источник 9 опорного напр жени , включенный последовательно с делителем 10 напр жени , средн точка которого соединена- с инвертирующим входом усилител 11, вькод которого соединен с выводом стабилитрона 12, Усилительно-сравнивающий .узел канала стабилизации положительного напр жени содержит делитель 13 напр жени , усилитель 14 и стабилитрон 15, Питающие выходы усилителей 11 и 14 соединены с соответствующими разнопол рными выводами.The stabilizer contains a regulating element made of a regulating transistor 1 and an opposite type of conductivity of the matching transistor 2 included in the negative bus, a current limiting circuit consisting of a diode 3 connected between a collector, regulating 1 and the emitter of the matching 2 transistors and the current supplying element - resistor 4, connected between the common name and the emitter of transistor 2, the collector of which is connected to the emitter of transistor 1, the opposite control element and current limiting circuit are made respectively, on the transistors 5 and 6 and the diode 7, the resistor 8. The connection between the elements 5-8 is similar to the above. The amplifier-comparing node of the negative voltage stabilization channel contains the source 9 of the reference voltage, connected in series with the voltage divider 10, the midpoint of which is connected to the inverting input of the amplifier 11, whose code is connected to the output of the Zener diode 12, the stabilizing amplifier node of the stabilization channel A positive voltage contains a voltage divider 13, an amplifier 14 and a zener diode 15. The power supply outputs of the amplifiers 11 and 14 are connected to the corresponding opposite-polarity terminals.

В каждом стабилизаторе между .эмиттерами транзисторов 1 и 5 и базами транзисторов 2 и 6 включены резисторы 16 и 17 соответственно. Между базами транзисторов 2 и 6 и другими выводами стабилитронов 12 и 15 включены в пр мом направленииResistors 16 and 17 are included in each stabilizer between the emitters of transistors 1 and 5 and the bases of transistors 2 and 6, respectively. Between the bases of transistors 2 and 6 and other outputs of Zener diodes 12 and 15 are included in the forward direction

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

диоды 18 и 19, Транзисторы 20 и 21 подключены базами к выходным шинам, эмиттерами - к точкам соединени диодов 18 и 19 и стабилитронов 12 и 15, коллекторы - к противоположным точкам соединени диодов 19 и 18 и баз транзисторов 6 и 2 соответственно.diodes 18 and 19, transistors 20 and 21 are connected by bases to output buses, emitters are connected to points of connection of diodes 18 and 19 and zener diodes 12 and 15, collectors are located at opposite points of connection of diodes 19 and 18 and bases of transistors 6 and 2, respectively.

С целью сохранени величины тока ограничени на одном уровне при изменении выходных напр жений в широких пределах токозадающий элемент может быть выполнен в виде генератора тока на полевом или бипол рном транзисторе.In order to keep the limiting current at the same level as the output voltages vary over a wide range, the current supply element can be made as a current generator on a field or bipolar transistor.

Стабилизатор двухпол рного напр жени посто нного тока работает следующим образом.The two-pole DC voltage stabilizer operates as follows.

При включении стабилизатора за счет тока, протекающего через резисторы 16 и 17, открываютс согласующие транзисторы 2 и 6 и, соответственно , регулирующие транзисторы 1 и 5. На выходах стабилизатора по вл ютс разнопол рные напр жени . Неинвертирующие входы усилителей рассогласовани 11 и 14 заземлены, т.е. подаваемые на них напр жени равны нулю. Между источнико м 9 опорного напр ж.-Ени и отрицательным выходом включен первый резисторный делитель 10, а между положительным и отрицательным выходами - второй резисторный делитель ,13, напр жени со сред- точек которых подаютс на инвертирующие входы соответствующих уси- лителей рассогласовани 11,14. Следовательно , B.установившемс режиме потенциалы средних точек делителейWhen the stabilizer is turned on due to the current flowing through the resistors 16 and 17, the matching transistors 2 and 6 and, accordingly, the regulating transistors 1 and 5 are opened. At the outputs of the stabilizer, different polarity voltages appear. The non-inverting inputs of the error amplifiers 11 and 14 are grounded, i.e. The voltages applied to them are zero. The first resistor divider 10 is connected between the sources 9 of the reference voltage Yeni and the negative output, and the second resistor divider, 13, is connected to the inverting inputs of the corresponding error amplifiers 11, between the positive and negative outputs. 14. Consequently, B. steady state potentials of midpoint divisors

10и 13 должны быть равны нулю. Если этого нет, на выходах усилителей10 and 13 must be zero. If not, at the outputs of the amplifiers

11и 14 по вл ютс сигналы рассогласовани , которые воздействуют на регулирующие элементы 1 и 5 стабилизатора таким образом, чтобы выходные напр жени изменились в соответствующую сторону, а напр жени на инвертирующих входах усилителей 11 и 14 пришли бы к нулю. При этом напр же- ние на положительном выходе равно11 and 14, the error signals appear that act on the regulating elements 1 and 5 of the stabilizer so that the output voltages change in the appropriate direction, and the voltages on the inverting inputs of the amplifiers 11 and 14 would go to zero. In this case, the voltage at the positive output is equal to

по абсолютной величине напр ж ению на отрицательном выходе.in absolute value of voltage at the negative output.

Схема защиты стабилизатора работает следующим образом.The protection circuit of the stabilizer works as follows.

В установившемс режиме токи, протекающие через токозадающие элементы 4 и 8, распредел ютс на токи, про- текающрш через диоды 3 и 7 и переходы эмиттер-база согласующих транзисj . нихIn the steady state, the currents flowing through the current carrying elements 4 and 8 are distributed to the currents flowing through the diodes 3 and 7 and the emitter-base transitions matching the trans j. of them

312312

торов 2 и 6, Дополнительные транзисторы 20 и 21 при этом закрыты напр жением , выдел ющимс на диодах 18 и 19 (и R; 0,6-0,7 В), и не оказывают вли ни на работу схемы. tori 2 and 6; the additional transistors 20 and 21 are then closed by the voltage generated by the diodes 18 and 19 (and R; 0.6–0.7 V) and do not affect the operation of the circuit.

При некотором значении тока на - грузки одного из выходов, определ емом величиной тока, протекающего через токозадающий элемент (в простейшем случае - резистор А или 8) и ве- личиной коэффициента усилени по току регулирующего транзистора 1(5), диод 3 (7) обесточиваетс . При дальнейшем увеличении нагрузки выходное напр жение начинает уменьшатьс , при этом происходит открывание транзистора 20 (21), что приводит к понижению потенциала базы согласующего транзистора 6 (2), а это ведет к синхронному уменьшению выходного на- пр жени противоположной пол рности.At a certain value of the load current of one of the outputs, determined by the value of the current flowing through the current supply element (in the simplest case, a resistor A or 8) and the magnitude of the current gain of the control transistor 1 (5), diode 3 (7) de-energized. With a further increase in load, the output voltage begins to decrease, and the transistor 20 (21) opens, which leads to a decrease in the potential of the base of the matching transistor 6 (2), and this leads to a synchronous decrease in the output voltage of opposite polarity.

При коротком замыкании одного из выходов стабилизатора напр жение на другом выходе также близко к нулю. Величина остаточного тока (тока короткого замыкани выхода) определ етс величиной падени напр жени на диоде 18 (19), номиналом резистора 4 (8) и величиной коэффициента усилени по току регулирующего транзистора 1 (5) и в дес тки раз меньше тока ограничени стабилизатора.If one of the stabilizer outputs is short-circuited, the voltage at the other output is also close to zero. The magnitude of the residual current (output short-circuit current) is determined by the magnitude of the voltage drop across the diode 18 (19), the value of the resistor 4 (8) and the magnitude of the current gain of the control transistor 1 (5) and is ten times less than the current of the stabilizer limit.

При устранении состо ни перегрузки выхода стабилизатора автоматичес ки возвращаетс в нормальный режим работы. При отсутствии диодов 18 и 19 схема переходит в триггерный режим работы и требует применени специальной цепи запуска.When the overload condition is cleared, the stabilizer output automatically returns to normal operation. In the absence of diodes 18 and 19, the circuit goes into trigger mode and requires the use of a special trigger circuit.

Таким образом, использование предлагаемого изобретени по сравнению с прототипом позвол ет повысить эффективность защиты и надежность работы стабилизатора в результате получени S-образной характеристики защиты и синхронного уменьшени выходных наСоставитель Г.Мачавариани Редактор Л.Пчолинска Техред И.Попович Корректор М.ДемчикThus, the use of the proposed invention in comparison with the prototype allows to increase the effectiveness of protection and reliability of the stabilizer as a result of obtaining the S-shaped protection characteristic and synchronous reduction of the output by G.Machavariani Editor L.Pcholinska Editor I.Popovich Corrector M.Demchik

Заказ 386/53Тираж 864ПодписноеOrder 386/53 Circulation 864 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам из-обретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5on business from acquisitions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

5five

2020

2525

30thirty

3535

4040

721 721

пр жений при перегрузке или коротком замыкании одного из выходов.stresses in case of overload or short circuit of one of the outputs.

Claims

Invention Formula

A two-pole DC voltage regulator, containing two negative and positive voltage stabilization channels, each of which consists of regulating and matching transistors of the opposite conductivity type, current-generating element, diode, resistor, amplifying-matching node, the regulating transistor being connected to the emitter the input terminal, the collector - to the output terminal of the base — to the collector of the matching transistor connected by the base through a resistor to the input terminal, and the emitter through diode and resistor - to the output terminal and the common bus, respectively, the amplifier-comparing node is connected to the 35 different outputs to the output polarity terminals, which is due to the fact that, in order to increase protection efficiency and increase reliability, diodes were inserted into each stabilization channel in the forward direction, and the protection transistor, the transistor of the negative voltage stabilization channel is connected to the output negative terminal, the emitter to the output of the amplifier-matching node and through the diode to the base the transistor, the collector to the base of the matching transistor of the stabilization channel of the positive voltage, the transistor of the protection channel of the stabilization of the positive voltage of the base connected to the output positive terminal transistor channel to stabilize the negative voltage.