SU1374206A1 - Heat protection unit of integral voltage stabilizers - Google Patents

Heat protection unit of integral voltage stabilizers Download PDF

Info

Publication number
SU1374206A1
SU1374206A1 SU864090503A SU4090503A SU1374206A1 SU 1374206 A1 SU1374206 A1 SU 1374206A1 SU 864090503 A SU864090503 A SU 864090503A SU 4090503 A SU4090503 A SU 4090503A SU 1374206 A1 SU1374206 A1 SU 1374206A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transistor
collector
base
transistors
emitter
Prior art date
Application number
SU864090503A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Анисимов
Александр Борисович Исаков
Михаил Васильевич Капитонов
Юрий Михайлович Соколов
Original Assignee
Ленинградский Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова(Ленина)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова(Ленина) filed Critical Ленинградский Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова(Ленина)
Priority to SU864090503A priority Critical patent/SU1374206A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1374206A1 publication Critical patent/SU1374206A1/en

Links

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в интегральных полупроводниковых стабилизаторах посто нного напр жени  и других устройствах, где возможны тепловые нагрузки. Цель изобретени  - повышение эффективности и надежности устр-ва. Цель достигаетс  за счет введени  в устр-во теплового гистерезиса. При этом температура выключени  и последующего включени  интегрального стабилизатора разноситс  на 30-50fc. Такое построение устр-ва позвол ет существенно снизить веро тность развити  процесса электромиграции и вторичного пробо  транзисторов регулирующего элемента при длительном существовании тепловой перегрузки. 1 ил. , (Q WThe invention relates to electrical engineering and may find application in integrated semiconductor constant voltage stabilizers and other devices where thermal loads are possible. The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of the device. The goal is achieved by introducing thermal hysteresis into the device. At the same time, the temperature of switching off and subsequent switching on of the integral stabilizer is carried at 30-50fc. Such a construction of the device allows to significantly reduce the likelihood of the development of the process of electromigration and the secondary testing of transistors of the regulating element during the long existence of thermal overload. 1 il. (Q W

Description

0000

ii

ю Yu

1one

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в полупроводниковых интегральных стабилизаторах посто нного напр - жени  и других электронных устройствах , в которых возможны тепловые перегрузки .The invention relates to electrical engineering and can be used in semiconductor integrated constant voltage stabilizers and other electronic devices in which thermal overloads are possible.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности и надежности уз- ла тепловой защиты интегральных стабилизаторов напр жени .The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the thermal protection unit of integrated voltage regulators.

Схема устройства приведена на чертеже.Diagram of the device shown in the drawing.

Узел тепловой защиты содержит с первого ПО-дес тьй транзисторы 1-10 и с первого по седьмой резисторы 11-17, Эмиттеры транзисторов 1, 2 и 3 через резисторы 11, 12 и 13 соответственно соединены с входным выводом 18 устройства, базы транзисторов 1, 2 и 3 подключены к коллектору транзистора 4, база которого соединена с коллекторами транзисторов 1 и 5, а эмиттер транзистора 4 - сэмит- тером транзистора 7. Базы транзисторов 5 и 6 объединены и подключены к коллекторам транзисторов 2 и 6, Эмиттер транзистора 6 соединен с базой транзистора 10 и через последователь но включенные резисторы 14, 15 и 16 св зан с общей шиной 19, к которой также подключены коллектор транзистора 7 и эмиттеры транзисторов 8, 9 и 10, Эмиттер транзистора 5 подклю- чей к точке соединени  резисторов 15 и 14, Первьй коллектор 20 транзистора 3 соединен с коллектором транзистора 10 и с базой транзистора 9, а второй коллектор 21 транзистора 3 подключен к коллектору транзистора 9, к базе транзистора 8 и через резистор 17 - к точке соединени  резисторов 15,14 и базы транзистора 7, Коллектор транзистора 8 подключен к управл ющему входу регулирующего элемента 22. Транзистор 23 выполн ет функцию источника тока в управл ющей цепи регулирующего элемента 22,The thermal protection node contains from the first ten-transistors 1-10 and from the first to the seventh resistors 11-17, the emitters of transistors 1, 2 and 3 through the resistors 11, 12 and 13, respectively, are connected to the input terminal 18 of the device, the bases of transistors 1, 2 and 3 are connected to the collector of transistor 4, the base of which is connected to the collectors of transistors 1 and 5, and the emitter of transistor 4 is connected to the emitter of transistor 7. The bases of transistors 5 and 6 are combined and connected to the collectors of transistors 2 and 6, the emitter of transistor 6 is connected to the base of the transistor 10 and through The connected resistors 14, 15 and 16 are connected to the common bus 19, to which the collector of transistor 7 and the emitters of transistors 8, 9 and 10 are also connected, the emitter of transistor 5 is connected to the connection point of resistors 15 and 14, Pervy collector 20 of transistor 3 is connected with the collector of transistor 10 and with the base of transistor 9, and the second collector 21 of transistor 3 is connected to the collector of transistor 9, to the base of transistor 8 and through a resistor 17 to the connection point of resistors 15,14 and the base of transistor 7, the collector of transistor 8 is connected to the control the input of the regulating element 2 2. The transistor 23 performs the function of a current source in the control circuit of the regulating element 22,

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Статический режим источника опорного тока (элементы 1, 2, 4-7, 11, 12, 14) и температура срабатывани  узла защиты задаютс  за счет рассог ласовани  площадей переходов эмиттер база транзисторов 5 и 6 (Sj N, N 3-10), При этом ток 1 источника опорного тока и падение напр же The static mode of the reference current source (elements 1, 2, 4-7, 11, 12, 14) and the response temperature of the protection node are set by dissolving the emitter junction areas of the base of transistors 5 and 6 (Sj N, N 3-10), At In this case, the current of the reference source 1 and the voltage drop

ни  и на резисторах 12, 14-16, которое задает температуру срабатывани  узла защиты, определ ютс  следующим образом:Nor and on the resistors 12, 14-16, which sets the response temperature of the protection node, are defined as follows:

1 kT 1,(Т) l-., 1 kT 1, (T) l-.,

(4(four

R.. qR .. q

R,r + Rf. NkTR, r + rf. Nkt

Ut (Т) 1 + 2 )lnN,Ut (T) 1 + 2) lnN,

. R. R

1414

где R t6 сопротивлени  резисторов 14-16,where R t6 resistors 14-16,

k - посто нна  Больцмана, q - зар д электрона, Т - абсолютна  температура .k is the Boltzmann constant, q is the electron charge, and T is the absolute temperature.

Приведенные вьше соотношени  показывают , что уставка тепловой защиты определ етс  только отношением площадей эмиттеров транзисторов 5 и 6 и отношением резисторов 14-16, Таким образом, температура срабатывани  узла защиты практически не зависит от технологического разброса параметров элементов.The above ratios show that the thermal protection setpoint is determined only by the ratio of the emitter areas of transistors 5 and 6 and the ratio of resistors 14-16. Thus, the temperature of operation of the protection node is practically independent of the technological variation of the element parameters.

При температуре кристалла, меньшей максимально допустимо-й температуры, падение напр жени  на резисторах 14- 16 меньше, чем пороговое напр жение эмиттер - база.и.5 пор. ю транзистора 10, и узел защиты не вли ет на работу стабилизатора. При увеличении температуры кристалла падение напр жени  на резисторах 14-16 возрастает , а напр жение эмиттер - база транзистора 10 уменьшаетс  и в тот момент, когда они станут равны транзистор 10 открываетс , транзистор 9 закрываетс  и переключает ток коллектора 21 транзистора 3, транзистор 8 открьшаетс  и шунтирует управл ющий вход регулирующего элемента 22, вьж- люча  тем самым стабилизатор. Температура последующего включени  ста билизатора меньше температуры его выключени  за счет дополнительного падени  напр жени  ,на резисторе 16, созданного током коллектора 21 транзистора 3 в момент срабатывани  узла защиты.When the crystal temperature is lower than the maximum allowable temperature, the voltage drop across the resistors 14-16 is less than the threshold voltage emitter - base.and 5 pores. transistor 10, and the protection node does not affect the operation of the stabilizer. As the crystal temperature increases, the voltage drop across resistors 14-16 increases, and the emitter-base voltage of transistor 10 decreases and at that moment when they become equal, transistor 10 opens, transistor 9 closes and switches the collector current 21 of transistor 3, transistor 8 opens and shunts the control input of the regulating element 22, thereby isolating the stabilizer. The temperature of the subsequent switching on of the stabilizer is less than the temperature of its turning off due to the additional voltage drop on the resistor 16 created by the collector current 21 of the transistor 3 at the moment of operation of the protection node.

Температура срабатывани  узла защиты определ етс  следующим образом:The operation temperature of the protection node is defined as follows:

ле„1le „1

.о СТ,) + Г, ,,, (T,)J .o CT,) + T ,, ,,, (T,) J

гдеWhere

7-, 1 + 2(R,5 + R,,)/R7-, 1 + 2 (R, 5 + R ,,) / R

f+ f +

(Т.) (T.)

33

kTkT

InN,InN,

и (Т,) In эв 1о qand (T,) In ev 1 o q

V 1го(Та) ) 1 IS(TX) JV 1st (Ta)) 1 IS (TX) J

где d - ширина запрещенной зоныwhere d is the width of the forbidden zone

кремни ; иэб«(Тх) и ли 56 5t значени  напр жени flints; ieb (tx) and whether 56 5t voltage values

эмиттер - база транзистораemitter - base transistor

1374206 1374206

10 и разности напр жении эмиттер - база транзисторов 5 и 4 при некоторой температуре Т Т. Диапазон температур, в котором стабилизатор находитс  в выключенном состо нии после срабатывани  узла тепловой запщты, определ етс  следующим .соотношением:10 and the voltage difference emitter is the base of transistors 5 and 4 at a certain temperature T. The range of temperatures in which the stabilizer is in the off state after the operation of the thermal fixture node is determined by the following ratio:

4Т,4T

i i

Л,L,

гдеWhere

ГГYy

R,I,, (T,)/R,I,(T,) .R, I ,, (T,) / R, I, (T,).

Приведенные соотношени  позвол ют по требуемым значени м Т о, и рассчитать значени  сопротивлений резисторов 14 и 16. Сопротивление резистора 17 выбираетс  исход  из услови  обеспечени  насьш1ени  транзисто- ра 8 при срабатывании узла защиты.The above ratios allow for the required values of T o and calculate the resistance values of the resistors 14 and 16. The resistance of the resistor 17 is selected on the basis of ensuring that the transistor 8 is at a standstill when the protection node is triggered.

Узел тепловой защиты имеет высокую крутизну срабатывани  за счет действи  положительной обратной св зи по цепи: база транзистора 10, база транзистора- 9, коллектор транзистора 9, резисторы 15, 14, база транзистора 10. Так, при увеличении температуры кристалла до значени  Тл, коллекторный ток транзистора 8 воз- .растает на три пор дка при изменении температуры кристалла всего на 1- ,1,54..The thermal protection node has a high response steepness due to positive feedback through the circuit: base of transistor 10, base of transistor 9, collector of transistor 9, resistors 15, 14, base of transistor 10. So, when the temperature of the crystal increases to T, the collector the current of the transistor 8 increases by three orders when the crystal temperature is only 1, 1.54.

Таким образом, предлагаемый узел тепловой защиты позвол ет существенно повысить надежность интегральных стабилизаторов средней и большой мощности, имеет достаточно простую схемотехническую реализацию и малый ток потреблени .Thus, the proposed thermal protection unit significantly improves the reliability of integrated stabilizers of medium and high power, has a rather simple circuit implementation and low current consumption.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Узел тепловой защиты интегральньпг стабилизаторов напр жени , содержащий дес ть транзисторов и семь резисторов , причем эмиттеры первого, второго и третьего транзисторов соответственно через первый,,второй и третий резисторы соединены с входным . выводом устройства, базы указанныхThe thermal protection unit of the integral voltage regulator, containing ten transistors and seven resistors, the emitters of the first, second and third transistors, respectively, through the first, second and third resistors connected to the input. the device output, the base specified г, аиэб5,б (Тх)g, aeb5, b (Tx) (Т.) + (, + У,)изз,д (Т,)(T.) + (, + U,) izz, d (T,) транзисторов объединены и подключены к коллектору четвертого тран зистора, коллектор первого транзистора соединен с коллектором п того транзис- тора, база которого подключена к базе шестого транзистора, эмиттер п того транзистора через четвертый резистор соединен с эмиттером шестого транзистора, база седьмого транзистора соединена с первым выводом п того резистора, коллектор седьмого транзистора подключен к общей шине , к первому выводу шестого резистора , к эмиттеру восьмого транзистора , база которого подключена к коллектору дев того транзистора, соединенного с коллектором дес того транзистора, а коллектор дес того транзистора св зан с управл ющимthe transistors are connected and connected to the collector of the fourth transistor, the collector of the first transistor is connected to the collector of the fifth transistor, the base of which is connected to the base of the sixth transistor, the emitter of the fifth transistor is connected to the first output terminal through the fourth resistor the fifth resistor, the collector of the seventh transistor is connected to the common bus, to the first output of the sixth resistor, to the emitter of the eighth transistor, the base of which is connected to the collector of the virgins of the transistor connected to the collector of the tenth transistor, and the collector of the tenth transistor is coupled to a control входом регулирующего элемента, о т - личающ. ийс  тем, что, с целью повьш1ени  его эффективности и .надежности, база четвертого транзистора соединена с коллекторами первого и п того транзисторов, базы п того и шестого транзисторов св заны с объединенными коллекторами второго и шестого транзисторов, эмиттер четвертого транзистора подключен к эмиттеру седьмого транзистора, база которого соединена с вторыми выводами шестого и седьмого резисторов, вто- рой вывод п того резистора соединен с эмиттером п того транзистора, базаthe input of the regulatory element, about t - distinguishing. The reason is that, in order to increase its efficiency and reliability, the base of the fourth transistor is connected to the collectors of the first and fifth transistors, the base of the fifth and sixth transistors are connected to the combined collectors of the second and sixth transistors, the fourth transistor emitter is connected to the emitter of the seventh transistor whose base is connected to the second terminals of the sixth and seventh resistors, the second terminal of the fifth resistor is connected to the emitter of the fifth transistor, the base дес того транзистора подключена к эмиттеру шестого транзистора, эмиттеры дес того и дев того транзисторов соединены с общей шиной, третий транзистор выполнен двухколлекторньм , причем первый его коллекторthe tenth transistor is connected to the emitter of the sixth transistor, the emitters of the tenth and ninth transistors are connected to a common bus, the third transistor is two-collector, and its first collector подключен к коллектору дев того транзистора .connected to the collector of the ninth transistor.
SU864090503A 1986-07-22 1986-07-22 Heat protection unit of integral voltage stabilizers SU1374206A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864090503A SU1374206A1 (en) 1986-07-22 1986-07-22 Heat protection unit of integral voltage stabilizers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864090503A SU1374206A1 (en) 1986-07-22 1986-07-22 Heat protection unit of integral voltage stabilizers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1374206A1 true SU1374206A1 (en) 1988-02-15

Family

ID=21246358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864090503A SU1374206A1 (en) 1986-07-22 1986-07-22 Heat protection unit of integral voltage stabilizers

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1374206A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US N 5176308, кл. G 05 F 1/569, 1979. Linear integrated circuit DATA BOOK, vor. 27, 1982, p. 215, fig. F 178. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1374206A1 (en) Heat protection unit of integral voltage stabilizers
EP0647019B1 (en) Circuit for limiting the maximum current value supplied to a load by a power MOS
SU1483441A1 (en) Thermal protection unit of integrated voltage stabilizer
SU1283729A1 (en) D.c.voltage stabilezer
RU2152640C1 (en) Voltage stabilizer
CN220172843U (en) Multi-functional excess temperature protection circuit and intelligent household equipment
CN216489838U (en) Battery charging and discharging drive circuit
SU1221737A1 (en) Automatic switch
SU1352473A1 (en) D.c.voltage stabilizer
SU1464151A1 (en) Bipolar d.c. voltage stabilizer
CN212622792U (en) Overvoltage detection circuit, overcurrent detection circuit and protection detection circuit
SU1439559A1 (en) D.c. voltage stabilizer
RU2019903C1 (en) Delay line
SU1332294A1 (en) Direct voltage stabilizer
SU1476445A1 (en) Current source for switching load current
SU1415222A1 (en) Protected power supply system
SU1233127A1 (en) D.c.voltage stabilizer
SU1338014A1 (en) Flip-flop former
SU1617424A1 (en) Overcurrent-protected voltage stabilizer
SU1488771A1 (en) Dc voltage stabilizer
JPH09138247A (en) Overcurrent detection circuit
SU653608A1 (en) Semiconductor dc voltage stabilizer
SU824168A1 (en) Dc voltage stabilizer
SU526866A1 (en) Voltage regulator with overcurrent protection
SU1153319A1 (en) Stabilizing device with complex protection