SU1385126A1

SU1385126A1 - D.c. stabilizer

Info

Publication number: SU1385126A1
Application number: SU864090510A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Шуваев
Original assignee: Предприятие П/Я А-7866
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1988-03-30

Abstract

Изобретение относитс к электронике и может быть использовано в источниках электропитани радиоэлектронной аппаратуры различного назначени . Цель -- повышение надежности путем уменьшени мощности , рассеиваемой в регулируюш,ем элемен-. те при понижении выходного напр жени и коротком замыкании выхода, а также уменьшение массы и габаритов. При уменьшении выходного напр жени или коротком замыкании включаетс транзистор 7 заш,иты и шунтирует управл ющий вход регулирующего элемента 1. Предусмотрена емкостна цепь задержки дл обеспечени нормального функционировани при переходных процессах . I ил.The invention relates to electronics and can be used in power sources of electronic equipment for various purposes. The goal is to increase reliability by reducing the power dissipated in the control element. those with a decrease in the output voltage and short circuit of the output, as well as a decrease in mass and dimensions. When the output voltage decreases or short-circuits, the transistor 7 is turned on, and it shunts the control input of the regulating element 1. A capacitive delay circuit is provided to ensure normal operation during transients. I il.

Description

слcl

сwith

соwith

0000

елate

юYu

О5O5

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источни - ках электропитани радиоэлектронной аппа-- ратуры различного назначени .The invention relates to electrical engineering and can be used in power supplies for various types of electronic equipment.

Цель изобретени - повышение надеж - ности путем уменьшени мощности, рассеи ваемой в регулирующем элементе при понижении выходного напр жени и коротком замыкании выхода, а также уменьшение массы и габаритов.The purpose of the invention is to increase the reliability by reducing the power scattered in the regulating element with a decrease in the output voltage and short circuit of the output, as well as a decrease in mass and dimensions.

На чертеже представлена принципиаль- на электрическа схема стабилизатора посто нного тока.The drawing shows a circuit diagram of a DC stabilizer.

Стабилизатор посто нного тока содержит включенные в потенциальную шнну относительно общей шины последовательно cdeэмиттер транзистора 7, при помощи дели-: тел 10 устанавливаетс такой величины и пол рности, чтобы транзистор 7 был заперт . При понижении выходного напр жени стабилизатора ниже установленного предела или при коротком замыкании нагрузки потенциал средней точки делител 10 относительно выходного вывода 5 стабилизатора повышаетс , конденсатор 11 перезар жаетс напр жение на базе транзистора 7 относительно его эмиттера повышаетс и становитс положительным, транзистор 7 открываетс , подзапирает регулирующий элемент 1 и выходное напр жение стабилизатора умень шаетс . Вследствие этого транзистор 7 еще больше открываетс , регулирующий элементThe DC stabilizer contains the cdeemitter of transistor 7 connected in potential to a relatively common bus in series with the help of dividers: body 10 is set to such a magnitude and polarity that transistor 7 is locked. When the output voltage of the stabilizer drops below the set limit or when a load is short-circuited, the potential of the midpoint of the divider 10 increases relative to the output 5 of the stabilizer, the capacitor 11 recharges the voltage at the base of the transistor 7 relative to its emitter and becomes positive, the transistor 7 opens element 1 and the output voltage of the stabilizer decrease. As a consequence, the transistor 7 opens even more, the regulating element

диненные транзисторный регулирующий эле- 15 1 запираетс , напр жение на базе трансмент 1 и датчик 2 тока, дифференциаль- зистора 7 еще больше увеличиваетс и ный усилитель 3 посто нного тока, инвер- происходит лавинообразное «опрокидыва- тирующий вход которого подключен к датчику 2 тока, неинвертирующий вход соеди20The transistor regulating element 15 1 is locked, the voltage on the base of the transform 1 and the current sensor 2, the differential transistor 7 is further increased and the constant current amplifier 3, the inverted-an avalanche-like "tilting input connected to the current sensor 2 non-inverting input

ней с положительным выводом источника 4 опорного напр жени , а выход подключен к управл ющему входу регулирующего элемента 1, отрицательный вывод источника 4 опорного напр жени св зан с потенциальным выходным выводом 5, вспомогательный источник 6 опорного напр жени , 25 отрицательный вывод которого подключен к потенциальному выходному выводу 5, дополнительный транзистор 7 защиты, коллектор которого подключен к управл ющему входу регулирующего элемента 1, эмиттерIt has a positive terminal of the source 4 of the reference voltage, and the output is connected to the control input of the regulating element 1, the negative terminal of the source 4 of the reference voltage is connected to the potential output terminal 5, the auxiliary source 6 of the reference voltage, 25 the negative terminal of which is connected to the potential output terminal 5, additional protection transistor 7, the collector of which is connected to the control input of the regulating element 1, emitter

ние схемы. При этом транзистор 7 полностью открыт током, протекающим от вспомогательного источника 6 опорного напр жени через верхнее плечо делител 10 и резисторы 8 и 9, а регулирующий элемент 1 полностью закрыт, и выходное напр жение и ток нагрузки стабилизатора равны нулю.scheme. In this case, the transistor 7 is completely open by the current flowing from the auxiliary source 6 of the reference voltage through the upper arm of the divider 10 and the resistors 8 and 9, and the regulating element 1 is completely closed, and the output voltage and the load current of the stabilizer are zero.

Дл возврата схемы в исходное состо ние после устранени неисправности необходимо на короткое врем выключить, а затем повторно включить стабилизатор.To return the circuit to its original state after eliminating the fault, it is necessary to turn off for a short time and then re-enable the stabilizer.

Конденсатор 11 щунтирует переход база- эмиттер транзистора 7 при переходных просоединен с выходом регулирующего элемен- 30 цессах и служит дл предотвращени The capacitor 11 shunts the base-emitter transition of the transistor 7 when the transient is connected to the output of the control elements and serves to prevent

та, а базова цепь - база - через первый 8 и второй 9 резисторы или непосредственно подключена к среднему выводу резис- торного делител 10 напр жени , включенного между положительным выводом вспо«опрокидывани схемы при включении стабилизатора . Конденсатор 11 осуществл ет также задержку в выключении стабилизатора при кратковременных провалах выходного напр жени при коротких замыка40m, and the base circuit — the base — through the first 8 and second 9 resistors, or directly connected to the average output of the resistor voltage divider 10 connected between the positive output of the circuit tipping over when the stabilizer is turned on. The capacitor 11 also delays the switching off of the stabilizer during short-term dips of the output voltage during short circuits40

могательного источника 6 опорного напр же- 35 ни х нагрузки. Эта задержка в срабаты- ни и общей шиной, и емкостную цепь задержки - конденсатор 11, включенный между общей точкой первого 8 и второго 9 резисторов (или базой транзистора 7 защиты ) и эмиттером транзистора 7 защиты (или выполненную в виде RC-цепочки, состо щей из резистора 12 и конденсатора 13, подключенную как показано на чертеже пунктиром).a powerful source 6 of the reference voltage is 35 x load. This delay in operation and common bus and capacitive delay circuit - capacitor 11 connected between the common point of the first 8 and second 9 resistors (or the base of the transistor 7 protection) and the emitter of the transistor 7 protection (or the resistor 12 and the capacitor 13, connected as shown in the drawing by the dotted line).

Параллельно переходу база - эмиттер транзистора защиты 7 может быть включен диод 14.In parallel with the transition base - emitter of the protection transistor 7 can be included diode 14.

Напр жение вспомогательного опорного источника 6 должно быть выше, чем напр жение опорного источника 4, поэтому дл уменьшени нестабильности тока нагрузки питание источника опорного напр жени целесообразно производить от вспомогательного источника 6 опорного напр жени .The voltage of the auxiliary reference source 6 must be higher than the voltage of the reference source 4, therefore, to reduce the instability of the load current, it is advisable to supply the source of the voltage source from the auxiliary source 6 of the reference voltage.

Стабилизатор работает следуюшим образом .The stabilizer works as follows.

При нормальном режиме работы стабилизатора и выходном напр жении, наход щемс в заданных пределах, напр жение , прикладываемое к переходу база -During normal operation of the stabilizer and the output voltage within the specified limits, the voltage applied to the junction base is

вании защиты и выключении стабилизатора вл етс неопасной и не увеличивает объем и массу стабилизатора, так как приводит только к постепенному и кратковременному повышению мощности, выдел ющейс на регулирующем элементе 1.Protecting and turning off the stabilizer is harmless and does not increase the volume and mass of the stabilizer, since it only leads to a gradual and short-term increase in the power released on the regulating element 1.

Резисторы 8 и 9 предназначены дл увеличени посто нной времени базового контура транзистора 7 и уменьшени емкости конденсатора 11 при выбранном времени за- 45 держки в срабатывании защиты. Указанные резисторы могут также отсутствовать. В этом случае база транзистора 7 и конденсатор 11 подключаютс непосредственно к средней точке делител 10.Resistors 8 and 9 are designed to increase the time constant of the base circuit of the transistor 7 and reduce the capacitance of the capacitor 11 at a selected delay time in the operation of the protection. These resistors may also be missing. In this case, the base of the transistor 7 and the capacitor 11 are connected directly to the midpoint of the divider 10.

Диод 14 предназначен дл защиты перехода база - эмиттер транзистора 7 от обратного напр жени большой величины при нормальном режиме работы стабилизатора .The diode 14 is designed to protect the base-emitter transition of the transistor 7 from a large-scale reverse voltage during normal operation of the stabilizer.

Стабилизатор тока, содержащий емкост- J2 ную цепь задержки - RC-цепочку, состо щую из резистора 12 и конденсатора 13, работает аналогично. Его отличие заключаетс в том, что в нем функции конденса50The current stabilizer, which contains a capacitance-J2 delay circuit - an RC-chain consisting of a resistor 12 and a capacitor 13, works in a similar way. Its difference lies in the fact that it has condensation functions50

эмиттер транзистора 7, при помощи дели-: тел 10 устанавливаетс такой величины и пол рности, чтобы транзистор 7 был заперт . При понижении выходного напр жени стабилизатора ниже установленного предела или при коротком замыкании нагрузки потенциал средней точки делител 10 относительно выходного вывода 5 стабилизатора повышаетс , конденсатор 11 перезар жаетс напр жение на базе транзистора 7 относительно его эмиттера повышаетс и становитс положительным, транзистор 7 открываетс , подзапирает регулирующий элемент 1 и выходное напр жение стабилизатора уменьшаетс . Вследствие этого транзистор 7 еще больше открываетс , регулирующий элементthe emitter of the transistor 7, using deli-: bodies 10 is set to such a magnitude and polarity that the transistor 7 is locked. When the output voltage of the stabilizer drops below the set limit or when a load is short-circuited, the potential of the midpoint of the divider 10 increases relative to the output 5 of the stabilizer, the capacitor 11 recharges the voltage at the base of the transistor 7 relative to its emitter and becomes positive, the transistor 7 opens element 1 and the output voltage of the stabilizer decrease. As a consequence, the transistor 7 opens even more, the regulating element

1 запираетс , напр жение на базе трансзистора 7 еще больше увеличиваетс и происходит лавинообразное «опрокидыва- 1 is locked, the voltage at the base of transistor 7 increases even more, and an avalanche-like "overturning

Конденсатор 11 щунтирует переход база- эмиттер транзистора 7 при переходных процессах и служит дл предотвращени The capacitor 11 bypasses the transition of the base-emitter of the transistor 7 during transients and serves to prevent

«опрокидывани схемы при включении стабилизатора . Конденсатор 11 осуществл ет также задержку в выключении стабилизатора при кратковременных провалах выходного напр жени при коротких замыкани х нагрузки. Эта задержка в срабаты- “Rollover circuit when the stabilizer is turned on. The capacitor 11 also delays the switching off of the stabilizer during short-term dips in the output voltage during short circuits of the load. This delay in srabaty-

ни х нагрузки. Эта задержка в срабаты- nor x load. This delay in srabaty-

Резисторы 8 и 9 предназначены дл увеличени посто нной времени базового контура транзистора 7 и уменьшени емкости конденсатора 11 при выбранном времени за- держки в срабатывании защиты. Указанные резисторы могут также отсутствовать. В этом случае база транзистора 7 и конденсатор 11 подключаютс непосредственно к средней точке делител 10.Resistors 8 and 9 are designed to increase the time constant of the base circuit of the transistor 7 and reduce the capacitance of the capacitor 11 at a selected delay time in the operation of the protection. These resistors may also be missing. In this case, the base of the transistor 7 and the capacitor 11 are connected directly to the midpoint of the divider 10.

Стабилизатор тока, содержащий емкост- ную цепь задержки - RC-цепочку, состо щую из резистора 12 и конденсатора 13, работает аналогично. Его отличие заключаетс в том, что в нем функции конденсаThe current stabilizer, which contains a capacitive delay circuit - an RC-chain consisting of a resistor 12 and a capacitor 13, works in a similar way. Its difference lies in the fact that it has condensation functions

тора 11 выполн ет указани RC-цепочка: При одинаковой посто нной времени схемы конденсатор 13 может быть выбран меньшей величины, чем конденсатор 11. Кроме того, этот конденсатор может быть выб- ран электролитическим, так как напр жение на нем имеет одинаковую пол рность при всех режимах работы стабилизатора. Вследствие этого конденсатор 13 имеет меньшие объем и массу, чем конденсатор 11. Это вл етс преимуществом схемы с RC-цепочкой.Torus 11 follows the instructions of the RC-chain: At the same constant time of the circuit, the capacitor 13 can be chosen smaller than the capacitor 11. In addition, this capacitor can be selected electrolytic, since the voltage on it has the same polarity all modes of operation of the stabilizer. As a consequence, the capacitor 13 has a smaller volume and mass than the capacitor 11. This is an advantage of the RC-circuit design.

Благодар введенным средствам обеспечиваетс зашита стабилизатора от понижени выходного напр жени и короткого замыкани нагрузки, что позвол ет умень- шить мошность, рассеиваемую на регулирующем элементе, и тем самым повысить надежность и уменьшить объем и массу устройства.By means of the means introduced, the stabilizer is protected from lowering the output voltage and short-circuiting the load, which allows reducing the power dissipated on the regulating element, and thereby increasing reliability and reducing the volume and mass of the device.

Claims

Invention Formula

A DC stabilizer containing a transistor regulating element connected in series with a common bus, a transistor regulating element and a load current sensor connected in series, a differential DC amplifier, in0

five

0

five

the rotating input of which is connected to the current sensor, the non-inverting input is connected to the positive terminal of the voltage source, and the output is connected to the control input of the regulating element, while the negative terminal of the voltage source is connected to the potential output terminal of the stabilizer, characterized in that to increase reliability by reducing the power dissipated in the regulating element when the output voltage decreases and the output shorts out, and also to reduce the weight and size, It has an auxiliary voltage source, the negative terminal of which is connected to the potential output of the stabilizer, a resistor voltage divider connected between the positive terminal of the auxiliary voltage source and the common bus, a protection transistor whose collector is connected to the control input of the regulating element, an emitter connected to the output of the regulating element, and the base circuit is connected to the middle terminal of the resistor voltage divider, and the capacitive delay circuit, under Connected to the base of the transistor circuit.