SU1312552A1 - D.c.voltage stabilizer with protection - Google Patents
D.c.voltage stabilizer with protection Download PDFInfo
- Publication number
- SU1312552A1 SU1312552A1 SU853873585A SU3873585A SU1312552A1 SU 1312552 A1 SU1312552 A1 SU 1312552A1 SU 853873585 A SU853873585 A SU 853873585A SU 3873585 A SU3873585 A SU 3873585A SU 1312552 A1 SU1312552 A1 SU 1312552A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transistor
- output
- current
- terminal
- base
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в вторичных источниках электропитани . Целью изобретени вл етс повышение надежности при одновременном расширении диапазона выходных напр жений. При возникновении перегрузки часть тока токоста- билизируюш,его двухполюсника 8, мину ре- гулируюш.ий транзистор 4, ответвл етс через защитный транзистор 3. При больших перегрузках через защитный транзистор 3 ответвл етс весь ток, что приводит к снижению выходного напр жени , в результате чего выходное напр жение дифференциального усилител 2, включенного в цепь обратной св зи, увеличиваетс , что вызывает полное отпирание транзистора защиты 3 и полное запирание регулирующего транзистора 4. 1 ил. & (Л Выход оо N3 СЛ СЛ NDThe invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources. The aim of the invention is to increase reliability while expanding the range of output voltages. When an overload occurs, a part of the current is current-stabilized by its two-terminal 8, the control module transistor 4 mines through a protective transistor 3. At large overloads the entire current is diverted through a protective transistor 3, which leads to a decrease in the output voltage As a result, the output voltage of the differential amplifier 2, connected to the feedback circuit, increases, which causes the full opening of the protection transistor 3 and the complete locking of the control transistor 4. 1 Il. & (L Output oo N3 SL SL ND
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питани .The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources.
Цель изобретени - повышение надежности при одновременном расширении диапазона выходных напр жений.The purpose of the invention is to increase reliability while simultaneously expanding the range of output voltages.
На чертеже представлена принципиальна электрическа схема стабилизатора напр жени посто нного тока с защитой.The drawing shows a circuit diagram of a DC voltage regulator with protection.
Устройство содержит блок 1 опорных напр жений и дифференциальный усилитель 2, вход щие в состав измерительного уси лительного узла обратной св зи, защитный транзистор 3, эмиттер которого соединен с выходным выводом стабилизатора, а коллектор - с базой регулирующего транзистора 4, эмиттер которого через первый резистор 5 соединен с базой защитного транзистора 3 и с одним выводом второго резистора 6, а через датчик тока 7 - с выходным выводом, с которым соединен вход измерительно-усилительного узла, токо- стабилизирующий двухполюсник 8, диод 9 и управл ющий транзистор 10 с противоположной регулирующему и защитному транзисторам проводимостью, база которого соединена с выходом дифференциального усилител 2, вл ющегос выходом узла обратной св зи, и с вторым выводом второго резистора 6, коллектор соединен с общей щиной, а эмиттер через диод 9 - с базой регулирующего транзистора 4 и с одним выводом токостабилизирующего двухполюсника 8, другой вывод которого соединен с входным выводом, к которому подключен источник 11 питани . Регулирующий транзистор 4 в данном варианте исполнени выполнен составным, токостабили- зирующий двухполюсник 8 построен на полевом транзисторе. Дл обеспечени дополнительной функции ключа в аварийном режиме транзистор 10 имеет проводимость, противоположную проводимости транзистора 3.The device contains a block 1 of reference voltages and a differential amplifier 2, included in the measuring feedback amplifier unit, a protective transistor 3, the emitter of which is connected to the output of the stabilizer, and the collector is connected to the base of the regulating transistor 4, the emitter of which is through the first resistor 5 is connected to the base of the protective transistor 3 and to one output of the second resistor 6, and through the current sensor 7 to the output output, to which the input of the measuring and amplifying node, the current-stabilizing two-terminal 8, diode 9 and control transistor 10 with conduction opposite to the control and protection transistor, the base of which is connected to the output of differential amplifier 2, which is the output of the feedback node, and the second terminal of the second resistor 6, the collector is connected to the common thickness, and the emitter through diode 9 is connected to the base of the regulating transistor 4 and with one output of the current-stabilizing two-terminal 8, the other output of which is connected to the input output to which the power supply 11 is connected. The control transistor 4 in this embodiment is made of a composite, current-stabilizing two-port 8 built on a field-effect transistor. In order to provide an additional key function in emergency mode, transistor 10 has a conductivity opposite to that of transistor 3.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
В штатном режиме на выходе устройства формируетс заданное значение напр жени стабилизации. В этом случае через датчик 7 тока течет ток нагрузки, не превышающий предельное значен1 е, заданное сопротивлением датчика 7 тока, т. е. на датчике 7 тока падает напр жение менее 0,65В (обычное падение напр жени на эмиттерном переходе), и транзистор 3 закрыт и не вли ет на работу регулирующего транзистора 4. При этом ток через второй резистор 6 мал и не вли ет на услови включени или выключени бипол рного транзистора 3, так как потенциалы эмиттера регулирующего транзистора 4 и выхода дифференциального усилител 2 примерно равны независимо от значений входного и выходного напр л ений в силу того, что примерно равны падени напр жени на эмиттерном переходе регулирую0In normal mode, a stabilization voltage setpoint is generated at the device output. In this case, a load current not exceeding the limiting value given by the resistance of the current sensor 7 flows through the current sensor 7, i.e., the voltage drops to less than 0.65 V at the current current sensor 7 (normal voltage drop at the emitter junction) and the transistor 3 is closed and does not affect the operation of the control transistor 4. At the same time, the current through the second resistor 6 is small and does not affect the conditions for turning on or off the bipolar transistor 3, since the emitter potentials of the control transistor 4 and the output of the differential amplifier 2 are approximately equal regardlessThe values of the input and output voltage eny l by virtue of the fact that approximately equal voltage drop across the emitter junction reguliruyu0
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
щего транзистора 4 и последовательно включенных эмиттерном переходе транзистора 10 и диода 9, которые в штатных услови х работы выполн ют одновременно две функции: усилител мощности и элементов сдвига уровн , в результате чего дифференциальный усилитель 2 работает в облегченном режиме и при выходном напр жении всегда ниже напр жени питани на 2-3 В. При этом максимальное выходное напр жение стабилизатора ограничиваетс напр жением питани за вычетом падений напр жени на эмиттерном переходе регулирующего транзистора 4 и на токостабилизи- рующем двухполюснике 8.transistor 4 and a series-connected emitter junction of the transistor 10 and diode 9, which under normal operating conditions perform two functions at the same time: the power amplifier and the level shift elements, resulting in the differential amplifier 2 operating in a lightweight mode and at the output voltage power supply voltage by 2-3 V. In this case, the maximum output voltage of the stabilizer is limited by the supply voltage minus the voltage drops at the emitter junction of the regulating transistor 4 and on the current flow bilizable two-pole 8.
В режиме защиты стабилизатор работает следующим образом.In protection mode, the stabilizer works as follows.
Если ток нагрузки возрастает до такого уровн , что начинает открыватьс транзистор 3, то через его коллектор потечет часть тока токостабилизирующего двухполюсника 8. При этом выходное напр жение стабилизатора останетс неизменным, так как ответвивша с в коллекторе транзистора 3 часть тока скомпенсируетс уменьшением тока через транзистор 10 и диод 9 за счет действи отрицательной обратной св зи через дифференциальный усилитель 2 и блок 1 опорных напр жений. Если же ток нагрузки увеличитс настолько, что через транзистор 3 в базу регулирующего транзистора 4 потечет весь ток токостабилизирующего двухполюсника 8, т. е. ток через второй транзистор 10 и диод 9 уменьщит- с до нул , то выходное напр жение стабилизатора начнет снижатьс . Баланс напр жений в блоке опорных напр жений нарушитс , и дл компенсации снижени выходного стабилизатора выходное напр жение дифференциального усилител 2 начнет повышатьс . Но так как запас тока, ответвл ющегос в диод 9 и транзистор 10, уже исчерпан, то регулирование выходного напр жени стабилизатора становитс невозможным, и цепь отрицательной обратной св зи размыкаетс . В результате дифференциальный усилитель 2 начинает выполн ть роль компаратора, и за счет большого коэффициента усилени по напр жению его выходное напр жение скачком увеличиваетс до максимального, что приводит к скачкообразному увеличению тока через резисторы 6 и 5 и к насыщению транзистора 3, через который потечет весь ток токостабилизирующего двухполюсника 8. Регулирующий транзистор 4 полностью закроетс , выходное напр жение стабилизатора упадет практически до нул , что еще больше насытит транзистор 3, так как возрастет его базовый ток.If the load current rises to such a level that transistor 3 begins to open, then a portion of the current of the current-stabilizing two-pole 8 will flow through its collector. At the same time, the output voltage of the stabilizer will remain unchanged, because the branch current in the collector 3 is compensated by decreasing the current through the transistor 10 and diode 9 due to the effect of negative feedback through the differential amplifier 2 and the reference voltage block 1. If the load current increases to such an extent that the entire current of the current-stabilizing two-port 8 flows through the transistor 3 into the base of the regulating transistor 4, i.e. the current through the second transistor 10 and the diode 9 decreases to zero, then the output voltage of the stabilizer will begin to decrease. The balance of the voltages in the reference voltage block is disturbed, and to compensate for the decrease in the output stabilizer, the output voltage of the differential amplifier 2 will begin to rise. But since the supply of current branching into the diode 9 and the transistor 10 has already been exhausted, control of the output voltage of the stabilizer becomes impossible, and the negative feedback circuit is opened. As a result, the differential amplifier 2 begins to act as a comparator, and due to the large gain of the voltage, its output voltage increases abruptly to maximum, which leads to an abrupt increase in current through resistors 6 and 5 and to the saturation of transistor 3 through which all current of the current-stabilizing two-pole 8. The regulating transistor 4 is completely closed, the output voltage of the stabilizer drops to almost zero, which further saturates the transistor 3, as its base increases th current.
Дл приведени стабилизатора в исходное состо ние необходимо отключить его от источника питани или от нагрузки, устранить причину перегрузки и снова подключить к источнику питани или кTo bring the stabilizer back to its original state, it is necessary to disconnect it from the power supply or from the load, eliminate the cause of the overload and reconnect it to the power supply or to the power supply.
нагрузке. Дл включени устройства не требуетс специальных запускающих цепей, так как в составе блока опорных напр жений всегда имеютс емкостные фильтры, в св зи с чем входные цепи дифференциального усилител 2 значительно инерционнее выходной цепи стабилизатора, напр жение на выходе которого мгновенно возрастает до номинального, так как база мощного регулирующего транзистора 4 при включении сразу же подключаетс к щине источника 11 питани через токостабилизирующий двухполюсник 8.load. The device does not require special starting circuits to switch on, since capacitive filters are always included in the block of reference voltages, and therefore the input circuits of the differential amplifier 2 are much more inertial than the output circuit of the stabilizer, the output voltage of which instantaneously rises to nominal, since The base of the power regulating transistor 4, when turned on, is immediately connected to the power supply terminal 11 via the current-stabilizing two-port 8.
Предложенное устройство эффективно защищено от коротких замыканий, так как схема защиты действует аналогично случаю перегрузки по току, т. е. выходное напр жение дифференциального усилител 2 резко возрастает до максимума и через резистор 6 откроет и насытит транзистор 3.The proposed device is effectively protected against short circuits, since the protection circuit operates similarly to the case of overcurrent, i.e., the output voltage of the differential amplifier 2 rises sharply to the maximum and through the resistor 6 will open and saturate the transistor 3.
Дополнительной функцией диода 9 вл етс защита эмиттерного перехода второго транзистора 10 до обратного пробо .An additional function of diode 9 is to protect the emitter junction of the second transistor 10 to reverse.
Изобретение позвол ет повысить надежность и расщирить диапазон выходных напр жений . В дифференциальном усилителе 2 совмещаютс две функции: компаратора - в аварийном режиме работы и блока сравнени в цепи стабилизирующей отрицательной обратной св зи - в штатном режиме . Цепь из диода 9 и транзистора 10 совмещает в себе функции усилител мощности и элементов сдвига уровн в штатном режиме работы и ключа - в аварийном . Устройство сохран ет свои высокие характеристики во всем рабочем диапазоне входных и выходных напр жений без изме0The invention improves reliability and extends the range of output voltages. In the differential amplifier 2, two functions are combined: a comparator in emergency operation mode and a comparison unit in a stabilizing negative feedback circuit in normal mode. The circuit from diode 9 and transistor 10 combines the functions of a power amplifier and level shifting elements in normal operation mode and a key in emergency mode. The device maintains its high performance over the entire working range of input and output voltages without measuring
5five
нени параметров элементов цепей защиты, т. е. без регулировки.Parameters of protection circuit elements, i.e., without adjustment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853873585A SU1312552A1 (en) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | D.c.voltage stabilizer with protection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853873585A SU1312552A1 (en) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | D.c.voltage stabilizer with protection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1312552A1 true SU1312552A1 (en) | 1987-05-23 |
Family
ID=21169231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853873585A SU1312552A1 (en) | 1985-01-09 | 1985-01-09 | D.c.voltage stabilizer with protection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1312552A1 (en) |
-
1985
- 1985-01-09 SU SU853873585A patent/SU1312552A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 760067, кл. G 05 Н 1/58, 1980. Додик С. Д. Полупроводниковые стабилизаторы посто нного напр жени и тока (с непрерывным регулированием). М.: Советское радио, 1980, с. 265, рис. 10.5 б. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3078410A (en) | Short circuit protection device | |
| US3005147A (en) | Short circuit protection for a transistorized power supply | |
| US4156837A (en) | DC static switch circuit with power saving feature | |
| SU1312552A1 (en) | D.c.voltage stabilizer with protection | |
| NO145901B (en) | TOPOL INCLUDING A TRANSISTOR. | |
| US4276442A (en) | Protective circuit | |
| RU1772797C (en) | Overcurrent-protected electric power supply source | |
| SU1030780A1 (en) | Voltage stabilizer having protection | |
| SU903838A1 (en) | Voltage stabilizer with smooth start-up | |
| SU1576896A2 (en) | Bipolar stabilized power supply source | |
| SU943676A1 (en) | Protected dc voltage stabilizer | |
| SU964609A2 (en) | Dc voltage stabilizer | |
| SU1123029A1 (en) | Dc voltage stabilizer having protection | |
| SU1238047A1 (en) | Versions of multichannel power source with protection | |
| SU1406583A1 (en) | D.c. voltage stabilizer | |
| SU1601611A1 (en) | Overcurrent-protected d.c. voltage stabilizer | |
| RU1773277C (en) | Spark-proof power supply system | |
| SU1453390A1 (en) | Stabilized power supply source | |
| KR100264892B1 (en) | Circuit for limitting current | |
| SU978129A1 (en) | Dc voltage stabilizer having current overload protection | |
| SU1034025A1 (en) | Dc voltage stabilizer | |
| SU991391A1 (en) | Direct current supply source | |
| SU1374209A1 (en) | D.c. voltage stabilizer | |
| SU1410002A1 (en) | D.c. voltage stabilizer | |
| SU1104487A1 (en) | Device for protecting stabilized power source against current oberloads and short circuit |