SU1367119A2

SU1367119A2 - Stabilized power supply source

Info

Publication number: SU1367119A2
Application number: SU864092159A
Authority: SU
Inventors: Марсель Валиевич Мусин; Сергей Александрович Бисеров
Original assignee: Предприятие П/Я А-3791
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1986-07-16
Publication date: 1988-01-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в цеп х питани различной радиотехнической аппаратуры. Цель - повьшение надежности путем устранени перегрузки транзисторов при коротком замыкании в. нагрузке. При достижении потребл емого тока определенного значени напр жение на датчике тока 23 приоткрывает дополнительный транзистор 20, и часть базового тока силовых транзисторов 1,2 через транзистор 20 отводитс на второй входной вывод, тем самым ограничиваетс эмит- терный ток силовых транзисторов. За счет storo исключаютс броски тока потреблени устр-ва, обусловленные переходными процессами при включении и переключении силовых транзисторов (особенно на нижнем пределе стабилизации входных напр жений из-за их на- сьпцени ) . Резистор 21 дополнительного го резистивного делител исключает шунтирование сигнала с датчика тока 23 внутренним сопротивлением внешнего источника сигнала. Подава переменный управл ющий сигнал на вывод управлени , можно осуществл ть модул цию выходного напр жени высшим сигналом. 1 ил. ш (ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used in the power supply circuits of various radio engineering equipment. The goal is to increase reliability by eliminating transistor overload in case of short circuit c. load. When the consumed current reaches a certain value, the voltage on the current sensor 23 opens up an additional transistor 20, and part of the base current of the power transistors 1.2 is diverted through the transistor 20 to the second input terminal, thereby limiting the emitter current of the power transistors. Storo eliminates current surges due to transients when switching on and switching power transistors (especially at the lower stabilization of input voltages due to their higher voltage levels). The resistor 21 of the additional resistive divider eliminates the shunting of the signal from the current sensor 23 by the internal resistance of the external signal source. By supplying a variable control signal to the control terminal, it is possible to modulate the output voltage with a higher signal. 1 il. sh (l

Description

САЭ 05 SAE 05

СОWITH

143143

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.The invention relates to electrical engineering and can be used in the sources of secondary power supply systems of radio engineering, automation and computer technology.

Целью изобретени вл етс повыше : ние надежности путем устранени пере грузки транзисторов при коротком замыкании в нагрузке.The aim of the invention is to increase reliability by eliminating the transistor overload during a short circuit in the load.

На чертеже,представлена схема предлагаемого устройства.In the drawing, a diagram of the proposed device.

Стабилизированный источник питани содержит силовые транзисторы 1 и 2, коллекторы которых соединены с первым входным выводом, силовой трансформатор 3 с выходной обмоткой 4, обмоткой обратной св зи 5, входной обмоткой 6. Обмотка 5 одним выводом через первый резистор 7, подклю чена к базе первого силового транзистора 1 , другим выводом - непос редст- венно к базе второго силового транзистора 2 и через второй резистор 8 - к коллекторам указанньтх транзис- торов; эмиттеры силовых транзисторов 1 и 2 соединены с крайними выводами входной обмотки 6 силового трансформатора 3, к переходу база-эмиттер силовых транзисторов 1 и 2 подключе- ны шунтирующие диоды 9 и 10, базы этих транзисторов подключены к первым выводам разв зывающих диодов 11 и 12, средний вывод входной обмотки 6 силового трансформатора 3 подклю- чен к одному выводу стабилитрона 13, третий транзистор 4, коллектор которого подключен к вторым выводам разв зывающих диодов 11 и 12, эмиттер - к второму выводу стабилитрона 13, база - к средней точке трехполюсно- го резистивного делител из резисторов 15, 16 и 17, первый полюс которого подключен к первому входному выводу , второй - к средней точке вход- Ной обмотки 6 силового трансформатора , третий - через дополнительные диоды 18 и 19 соединен с эмиттерами транзисторов 1 и 2, дополнительный транзистор 20, база которого подклю- чена к средней точке дополнительного резистивного делител из резисторов 21 и 22, эмиттер дополнительного транзистора 20 через датчик 23 тока подключен к среднему выводу входной обмотки силового трансформатора и первому выводу дополнительного резистивного делител 21 , 22,, коллектор - к вторым выводам разв зывающих дио192The stabilized power supply contains power transistors 1 and 2, the collectors of which are connected to the first input terminal, the power transformer 3 with the output winding 4, the feedback winding 5, the input winding 6. The winding 5 is connected to the base of the first one via the first resistor power transistor 1, another output - directly to the base of the second power transistor 2 and through the second resistor 8 - to the collectors of the specified transistors; the emitters of power transistors 1 and 2 are connected to the extreme leads of the input winding 6 of power transformer 3, shunt diodes 9 and 10 are connected to the base-emitter junction of power transistors 1 and 2, the bases of these transistors are connected to the first leads of dissociating diodes 11 and 12, the middle lead of the input winding 6 of the power transformer 3 is connected to one lead of the zener diode 13, the third transistor 4, the collector of which is connected to the second leads of the connecting diodes 11 and 12, the emitter to the second lead of the zener diode 13, the base to the midpoint of the tripolar resistor 15, 16 and 17, the first pole of which is connected to the first input terminal, the second to the midpoint of the input winding 6 of the power transformer, the third through additional diodes 18 and 19 connected to the emitters of transistors 1 and 2 , an additional transistor 20, the base of which is connected to the midpoint of the additional resistive divider from resistors 21 and 22, the emitter of the additional transistor 20 through the current sensor 23 is connected to the middle terminal of the input winding of the power transformer and the first terminal of the additional transformer potential resistive divider 21, 22 ,, the collector - to the second conclusions of the diverter diodes

доз 11, 12, второй вывод дополнительного резистивного делител 21, 22 соединен с выводом управлени .doses 11, 12, the second output of the additional resistive divider 21, 22 is connected to the control output.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При отсутствии положительного отпирающего сигнала на выводе управлени (+и,пр ) дополнительный транзистор 20 закрыт и в преобразователе после подачи напр жени питани возникает генераци , а напр жение в форме меандра трансфомируетс на выходную обмотку 4 силового трансформатора 3. Стабилизаци выходного напр жени осуществл етс за счет фиксации положительных полупериодов напр жени ; в базовых цеп х транзисторов 1 и 2 с помощью стабилитрона 13, третьего транзистора 14 и разв зывающих диодов 11 и 12. Отрицательные полупериоды напр жени в базовых цеп х транзисторов 1 и 2 запирают соЬтвет- ствующий транзистор, при этом обрат- йо приложенное к переходам эмиттер- база напр жение ограничиваетс диодами 9 и 10. Положительные полупериоды напр жени в эмиттерных цеп х транзисторов 1 и 2 через дополнительные диоды 18 и 19 поступают к третьему , полюсу резистивного трехполюсника из резисторов 15, 1б и 17, к первому noлюсу которого поступает входное нап-, р жение. Результирующее напр жение в средней точке трехполюсника сравниваетс через переход эмиттер-база третьего транзистора 14 с пробивным напр жением стабилитрона 13 и управл ет степенью открывани третьего транзистора 14. Резистор 9 служит дл увеличени надежности запуска преобразовател и, поскольку ток, задаваемый им, поступает только в базы транзисторов 1 к 2, имеет значительную величину сопротивлени . Резистор 7 в зависимости от эмиттерного т.ока транзисторов 1 и 2 задает ток базы транзисторов 1 и 2 и ток через стабилитрон 13.In the absence of a positive unlocking signal at the control terminal (+ and, pr), the additional transistor 20 is closed and generation occurs in the converter after supply voltage is applied, and the voltage in the form of a square wave is transformed to the output winding 4 of the power transformer 3. Stabilization of the output voltage is performed by fixing the positive half-periods of stress; in the base circuits of the transistors 1 and 2 using the Zener diode 13, the third transistor 14 and the spreading diodes 11 and 12. Negative voltage periods in the base circuits of the transistors 1 and 2 lock the corresponding transistor, while the reverse transistor is applied to the transitions emitter-base voltage is limited by diodes 9 and 10. Positive voltage half-periods in the emitter circuits of transistors 1 and 2 through additional diodes 18 and 19 arrive at the third pole of a resistive three-pole network from resistors 15, 1b and 17, to the first zero of which comes input voltage The resulting voltage at the midpoint of the three-pole network is compared through the emitter-base transition of the third transistor 14 with the breakdown voltage of the Zener diode 13 and controls the opening degree of the third transistor 14. The resistor 9 serves to increase the reliability of the converter's starting and, since The base transistors 1 to 2, has a significant amount of resistance. Resistor 7, depending on the emitter current, for transistors 1 and 2 sets the base current for transistors 1 and 2 and the current through the Zener diode 13.

При подаче положительного отпирающего сигнала на вывод управлени ( пр ) управл ющий сигнал со средней точки резистивного делител 21,22 отпирает дополнительный транзистор 20 и насыщает его. При этом ток, задаваемый резистором 7, через разв зывающие диоды 11 и 12 переключаетс на дополнительный транзистор 20. что приводит к быстрому палениюWhen a positive unlocking signal is applied to the control pin (dc), the control signal from the midpoint of the resistive divider 21,22 unlocks the additional transistor 20 and saturates it. At the same time, the current, set by resistor 7, through the decoupling diodes 11 and 12 is switched to an additional transistor 20, which leads to fast burning

33

потенциала фиксации баз транзисторов 1 и 2 и, как следствие, к выключению преобразовател . После выключени преобразовател через транзистор 20 протекает только ток запускающего резистора 8. Дл надежного запирани транзисторов 1 и 2 в качестве разв зывающих диодов рекомендуетс примен ть диоды Шоттки либо другие диоды (например, обращенные), имеющие пр мое падение напр жени меньше 0,2- 0,3 В. Падение напр жени на насьщен ном дополнительном транзисторе 20 из за небольшого коллекторного тока . обеспечиваетс пор дка 0,1-0,2 В, что приводит к надежному запиранию силовых транзисторов 1 и 2 в любых услови х. . the potential of fixing the bases of transistors 1 and 2 and, as a result, to turn off the converter. After turning off the converter, only the current of the starting resistor 8 flows through the transistor 20. To reliably lock the transistors 1 and 2 as scattering diodes, it is recommended to use Schottky diodes or other diodes (for example, inverted) having a direct voltage drop of less than 0.2- 0.3 V. The voltage drops across a full 20 additional transistor due to a small collector current. it is provided in the order of 0.1-0.2 V, which leads to reliable locking of the power transistors 1 and 2 under any conditions. .

Потребл емый ток устройства в выключенном режиме не превьш1ает ток через запускаюш й резистор 8.The current consumption of the device in the off mode does not exceed the current through the starting resistor 8.

Резистор 22 дополнительного резис тивного делител исключает шунтирование входа дополнительного транзистора 20 низкоомньм датчиком тока 23.The resistor 22 of the additional resistive divider eliminates the shunting of the input of the additional transistor 20 by a low-magnitude current sensor 23.

При включении транзистора 20 путем прекращени подачи (+и,пр ) происходит запуск преобразовател через резистор 8 и устанавливаетс рабочий режим преобразовател .When the transistor 20 is turned on by stopping the supply (+ and, pr), the converter starts up through the resistor 8 and the operating mode of the converter is set.

Как правило, нагрузка подключает- с к выходным обмоткам силового трансформатора источника питани через выпр мители и фильтры. При включении устройства происходит зар д конденсаторов этих фильтров и в известных устройствах ток силовых транзисторов ограничиваетс только койф- фициентом усилени их. Это приводит к значительной перегрузке силовых транзисторов по току и возникновению броска тока потреблени при включении подобных устройств,As a rule, the load is connected to the output windings of the power transformer of the power source through rectifiers and filters. When the device is turned on, the capacitors of these filters are charged and, in known devices, the current of the power transistors is limited only by their coefficient of amplification. This leads to a significant overload of the power transistors in the current and the occurrence of a surge in current consumption when such devices are turned on.

В предлагаемом устройстве при достижении потребл емым током установленных пределов падени напр жени на датчике тока 23 через резистор 22 приоткрывает дополнительный транзистор 20 и часть базового тока силовыхIn the proposed device, when the consumed current reaches the established voltage drop limits on the current sensor 23 through the resistor 22, the additional transistor 20 and part of the base current of the power

Составите Редактор Н.Швыдка Техред М.Write Editor N.Shvydka Tehred M.

10ten

6711967119

4four

транзисторов 1 и 2 через транзистор 20 отводитс на второй входной вывод (-Ugy), тем самым ограничиваетс эмиттерный ток силовых транзисторов. Таким образом, исключаютс как броски тока потреблени устройства, обусловленные переходными процессами при включении устройства, так и перегрузки силовых транзисторов по току при возникновении перегрузок по нагрузке. Кроме того, ограничиваетс и возрастание . пиковых значений тока силовых транзисторов при переключени х (осоIg бенно на нижнем пределе стабилизации входных напр жений устройства из-за насыщени силовых транзисторов). Резистор 21. дополнительного резистивно- го делител исключает шунтированиеthe transistors 1 and 2 are led through the transistor 20 to the second input terminal (-Ugy), thereby limiting the emitter current of the power transistors. Thus, both inrush current consumption of the device, caused by transients when the device is turned on, and overload of the power transistors in the event of an overload on the load are eliminated. In addition, growth is limited. peak current values of the power transistors during switching (especially at the lower limit of the stabilization of the input voltages of the device due to saturation of the power transistors). Resistor 21. additional resistive divider eliminates shunting

2Q сигнала с датчика -тока 23 внутренним сопротивлением внешнего источника / сигнала (+Uynp). Подава переменный управл юпщй сигнал на вывод управлени (+U пр), можно осуществл ть мо25 дул цию выходного напр жени устройства внешним сигналом.2Q signal from the sensor-current 23 internal resistance of the external source / signal (+ Uynp). By supplying a variable control signal to the control output (+ U CR), it is possible to carry out modulation of the output voltage of the device with an external signal.

3535

Claims

; Invention Formula

3Q Stabilized power supply for auth.St. No. 809116, about tl and - h and y and with the fact that, in order to increase reliability by eliminating the transistor overload during a short circuit in the load, a transistor, a resistive current sensor and a resistive voltage divider connected between the middle the output of the primary winding of the power transformer .Q torus and the input of the control output, the average output of the resistive voltage divider is connected to the base of the transistor whose collector is connected to the second terminals of the decoupling diodes, and the emitter to the first output of the resistive sensor and included in the input current circuit and a second terminal connected to the intermediate tap of the primary winding of the power transformer.

45

YAP

Proofreader A. Obruchar