SU1423993A1

SU1423993A1 - D.c. voltage stabilizer

Info

Publication number: SU1423993A1
Application number: SU874246484A
Authority: SU
Inventors: Теодор Борисович Гальперин; Евгений Алексеевич Логинов; Анатолий Михайлович Пушкин; Ольга Владимировна Степанова
Original assignee: Предприятие П/Я В-2749
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-09-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани в качестве вторичного источника питани . Цель изобретени - обеспечение надежной работы стабилизатора на импульсную нагрузку с переменной амгшитудой тока . При превыше- н, шшульсом тока нагрузки заданного среднего значени под-действием напр жени , возникающего на датчике тока 9f открываетс измеритель- ный узел импульсного тока 20 и через формирователь управл ющих импульсов (ФУИ) 17 открывает первый ключевой Q-i элемент (КЗ) 15, который шунтирует нижнее плечо делител напр жени 14 в измерительной цепи дополнительного токостабилизирующего каскада 13, В ФУИ 17 изменение амплитуды импульса тока нагрузки преобразуетс в изменение длительности открытого и закрытого состо ний первого КЗ 15. Ток дополнительного токостабилизирующего каскада 13 задает два различных .значени порога срабатьшани узла защиты от перегрузки 8, Максимальное значение тока устанавливаетс в течение открытого состо ни первого КЗ 15, Таким образом в схеме реализуетс ограничение амплитуды импульсного тока нагрузки в зависимости от длительности импульса. При выходном напр жении ниже номинального значени срабатывает второй пороговьш элемент 18, что приводит к включению второго КЗ 16, шунтирующего вход ФУИ 17, и тем самым к выключению части схемы, обеспечивающей пропускание импульсных токов большой переменной амплитуды, 1 з.п, ф-лы, 1 ил. (Л с: 4:; 1С 00 со со ооThe invention relates to electrical engineering and is intended for use as a secondary power source. The purpose of the invention is to ensure reliable operation of the stabilizer on a pulsed load with variable current amplitude. When it is exceeded, the current load pulse of a given average value under the action of the voltage arising on the current sensor 9f opens the measuring unit of the pulse current 20 and opens the first key Qi element (SC) 15 through the control pulse driver (IGF) 17, which shunts the lower arm of the voltage divider 14 in the measuring circuit of the additional current-stabilizing cascade 13, In IGF 17, the change in the amplitude of the load current pulse is converted into a change in the duration of the open and closed states of the first short circuit 15. The current Additional current-stabilizing cascade 13 sets two different thresholds for triggering the overload protection node 8, the maximum current value is set during the open state of the first fault 15, thus, the circuit realizes the amplitude of the impulse load current depending on the pulse duration. When the output voltage is below the nominal value, the second threshold element 18 is triggered, which leads to the switching on of the second CC 16, which shunt the input of the IGF 17, and thus to the part of the circuit providing the transmission of pulsed currents of large variable amplitude, 1 hp, f-crystals , 1 Il. (L с: 4 :; 1С 00 со со оо

Description

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани в качестве вторичного источника питани .The invention relates to electrical engineering and is intended for use as a secondary power source.

Целью изобретени вл етс обеспечение надежной работы стабилизато:ра на импульсную нагрузку с переменной амплитудой тока,The aim of the invention is to ensure reliable operation of the stabilizer: ra on a pulsed load with a variable amplitude current,

На чертеже представлена схема ста (билизатора посто нного напр жени ,The drawing shows the scheme of a hundred (constant voltage bilizer,

Стабилизатор посто нного напр жени содержит транзисторный регулирующий элемент 1, включенный последовательно в одну из силовых шин, соеди- ненный эмиттером с выходным выводом 2, базой - с выходом измерительно-усилительного узла 3 цепи обратной св зи, вход которого подключен к выходными выводам, и коллектором тран- зистора 4 токостабилизирующего каска- |да 5, эмиттер которого через токо- Iзадающий резистор 6 подключен к вход- :ному выводу 7, узел 8 защиты от пере- Iгрузки5 состо щий из датчика 9 тока, включенного между входным выводом 7 и коллек тором регулирующего транзистора 1, и защитного транзистора 10, включенного в дифференциальньш уЬили- тепьньш каскад с транзистором 4 токо1стабилизирующего каскада 5, при этом |база защитного транзистора соединена |через -первый резистор 1 1 с коллекто-: |ром регулирующего элемента 1, а кол- |лектор подключен к входу первого по jporoBoro элемента, выполненного в виде релаксационного генератора 12, вы- |ход которого соединен с базой регулирующего элемента 1„ дополнительный |токостабилизирующий каскад 13 с дели- Отелем 14 напр жени в измерительной цепи, первый 15 и второй 16 ключевые элементы, формирователь 15 управл ю- :щих импульсов, второй пороговый эле- iMeHT 18, датчик 19 выходного напр - жени и измерительный узел 20 импульсного тока, база транзистора токостабилизирующего каскада соединена :с входным выводом 7 через второй ре- зистор 21 и с общей шиной - через дополнительный токостабилизирующий каскад 13 с делителем 14 напр жени :В измерительной цепи, средн точка которого соединена с выходом первого Ключевого элемента 15, вход которого соединен с выходом формировател 17 управл ющих импульсов, входом подклю ченного к выходу второго ключевого элемента 16, вход которого соединенThe DC voltage regulator contains a transistor regulating element 1 connected in series to one of the power buses connected by an emitter to the output terminal 2, the base to the output of the measuring and amplifying node 3 of the feedback circuit, whose input is connected to the output terminals, and the collector of the transistor 4 of the current stabilizing cascade 5, the emitter of which is connected to the input and output terminal 7 through an overcurrent resistor 6, the overload protection unit 8 consisting of a current sensor 9 connected between the input terminal 7 andThe regulator transistor 1 and the protective transistor 10 connected to the differential circuit or cascade with the transistor 4 of the stabilizing stage 5, with the base of the protective transistor connected to the collector of the regulating element 1, and the number - | The lecturer is connected to the input of the first jporoBoro element, made in the form of a relaxation generator 12, the output of which is connected to the base of the regulating element 1 "additional | current-stabilizing cascade 13 with the voltage supply Hotel 14, the first 15 and second 16 key elements, the driver 15 of the control pulses, the second threshold element iMeHT 18, the output voltage sensor 19 and the measuring unit 20 of the pulse current, the base of the current-stabilizing cascade transistor are connected: to the input terminal 7 through the second pe - a resistor 21 and with a common busbar - through an additional current stabilizing stage 13 with a voltage divider 14: In the measuring circuit, the midpoint of which is connected to the output of the first Key element 15, the input of which is connected to the output of the control driver 17 , Con feeding your input output of the second core element 16, whose input is connected

0 0

5 0 5 0 с О 5 05 0 5 0 s O 5 0

5five

с выходом второго порогового злемен- та. 18, входом подключенного к датчику 19 выходного напр жени , включенного между выходными выводами, причем вход формировател 17 управл ющих импульсов одновременно соединен с выходом измерительного узла 20 импульсного тока, вход которого подключен к датчику 9 тока,with the release of the second threshold element. 18, the input of an output voltage connected to the sensor 19 connected between the output terminals, and the input of the control driver maker 17 is simultaneously connected to the output of the pulse current measuring unit 20, the input of which is connected to the current sensor 9,

Устройство работает следующим образомThe device works as follows

При установившемс напр жении на выходе Ug(,|x под действием импульса тока нагрузки, значительно превьшаю- щего среднее значение тока, на датчике 9 тока возникает напр жение, -под действием которого измерительный узел 20 импульсного тока открываетс и через формирователь 17 импульсов открывает первьй ключевой элемент 13, который шунтирует нижнее плечо делител 14 напр жени в измерительной цепи дополнительного токостабилизирующего каскада 13. Ток последнего может устанавливатьс на одно из двух .значений, соответствующих полному или частичному включению упом нутого делител напр жени , в свою очередь определ два возможных значени тока, протекающего через токостабилизирующий двухполюсник, и, соответственно /два различных значени порога срабатывани узла 8 защиты от перегрузки (по среднему значению тока). В течение открытого состо ни первого ключевого элемента 15 из упом нутых двух значений устанавливаетс максимальное, что и позвол ет пропускать в нагрузку импульсные токи, значительно превьшгающие среднее значение тока. При этом измерительньй узел 20 импульсного тока выдает на выходе импульсный сигнал, пропорциональный амплитуде тока нагрузки; изменение амплитуды импульсного сигнала в формирователе 17 управл ющих импульсов преобразуетс в изменение длительности (на чертеже - путем времени зар да проходного конденсатора током ij), что, в свою очередь, определ ет врем открытого состо ни первого ключевого элемента 15 и, следовательно , врем пропускани импульсного тока нагрузки данной амплитуды. После прохождени открывающим импульсом первого ключевого элемента 15 в формирователе 17 управл ющих импульсов форм11руетс запирающий импульсAt a steady-state voltage at the output Ug (, | x under the action of a pulse of a load current, significantly exceeding the average current value, a voltage appears on the current sensor 9, under the action of which the measuring node 20 of the pulse current opens and, through a pulse shaper 17, opens the first the key element 13, which shunts the lower arm of the voltage divider 14 in the measuring circuit of the additional current-stabilizing stage 13. The current of the latter can be set to one of two values corresponding to full or partial In turn, the mentioned voltage divider is in turn determined by two possible values of the current flowing through the current-stabilizing two-pole and, accordingly, two different threshold values of the overload protection node 8 (by the average current). element 15 of these two values sets the maximum, which allows pulsed currents to pass into the load, which significantly exceeds the average current value. In this case, the measuring node 20 of the pulsed current outputs a pulse signal proportional to the amplitude of the load current; the change in the amplitude of the pulse signal in the driver 17 of the control pulses is converted into a change in duration (in the drawing by the charge time of the flow-through capacitor current ij), which in turn determines the open state time of the first key element 15 and, therefore, the transmission time pulsed load current of a given amplitude. After the opening pulse of the first key element 15 has passed, a locking pulse is formed in the control pulse shaper 17

(разр д проходного конденсатора током ipj, который запирает первый ключевой элемент 15, привод схему в исходное состо ние.(discharge of the capacitor through passage with current ipj, which locks the first key element 15, drives the circuit to its initial state.

Таким образом, в схеме реализуетс ограничение амплитуды импульсного тока нагрузки в зависимости от длительности импульса, что позвол етThus, the scheme realizes the limitation of the amplitude of the pulsed load current depending on the pulse duration, which allows

между входным выводом и коллектором регулирующего транзистора, и защитного транзистора, включенного в диф- ференциальный усилительный каскад с транзистором токостабилизирующего каскада, при этом база засщтного транзистора соединена через первый резистор г коллектором регулирующегоbetween the input terminal and the collector of the regulating transistor, and the protective transistor included in the differential amplifying cascade with the transistor of the current-stabilizing cascade, while the base of the supervisory transistor is connected through the first resistor g to the collector of the regulating

стабилизатору работать в услови х элемента, а коллектор подключен к входуthe stabilizer operates under the element conditions, and the collector is connected to the input

пульсной нагрузки переменной амплитуды , не допуска перегрева регулирующего элемента.variable amplitude pulse load, not allowing overheating of the regulating element.

В момент короткого замыкани в нагрузке или включени стабилизатора, gAt the moment of a short circuit in the load or the inclusion of a stabilizer, g

когда иwhen and

вмгvmg

ниже номинального значени , сигнал передаетс с датчика 19 выходного напр жени (на чертеже - резисторный делитель) на второй пороговый элемент 18, включа его, что jo приводит к включению второго ключевого элемента 16, шунтирующего вход формировател 17 управл ющих импульсов , и тем caMbjM к выключению частиbelow the nominal value, the signal is transmitted from the output voltage sensor 19 (resistor divider in the drawing) to the second threshold element 18, including it, jo causes the second key element 16 that shunts the input of the driver 17 for control pulses, and that caMbjM off part

перртго порогового элемента, выход которого соединен с базой регулирующ- - го элемента, отличающийс тем, что, с целью обеспечени надежной работы на импульсную нагрузку с переменной амплитудой тока, введены дополнительный токостабилизирующий каскад, первый и второй ключевые эле менты, формирователь управл ющих импульсов , второй пороговый элемент, датчик выходного напр жени и измери- тельньй узел импульсного тока, при этом база транзистора токостабилизирующего каскада соединена с входнымthe first threshold element, the output of which is connected to the base of the regulating element, characterized in that, in order to ensure reliable operation of a pulsed load with variable current amplitude, an additional current-stabilizing cascade, the first and second key elements, the driver of control pulses, are introduced, the second threshold element, the output voltage sensor and the measuring node of the pulse current, while the base of the current-stabilizing cascade transistor is connected to the input

схемы, обеспечивающей пропускание им- 25 выводом через второй резистор и с общей пульсных токов большой переменной ам- шиной через дополнительный токостаби- .плитуды. В этом случае узел 8 защиты срабатывает по среднему значению тока нагрузки и работа его не отлича30a circuit that allows it to pass through the second resistor and with a common pulse current of a large variable bins through an additional current-capacitance. In this case, the protection node 8 is triggered according to the average value of the load current and its operation is not different30

етс от работы стабилизатора-прототипа ,comes from the work of the prototype stabilizer,

лизирующий каскад с делителем напр жени в измерительной цепи, средн точка которого соединена с выходом первого ключевого элемента, вход которого соединен с выходом формировател управл ющих импульсов, входом подключенного к выходу второго ключевого элемента, вход которого соединен с выходом второго порогового элемента J входом подключенного к датчику выходного напр жени , включенного меж ду выходными выводами, причем вход формировател управл ющих импульсов одновременно соединен с выходом измерительного узла импульсного тока, вход которого подключен к датчику тока.lysing cascade with voltage divider in the measuring circuit, the midpoint of which is connected to the output of the first key element, whose input is connected to the output of the control pulse shaper, the input connected to the output of the second key element, whose input is connected to the output of the second threshold element J input connected to an output voltage sensor connected between the output terminals, the input of the control pulse shaper being simultaneously connected to the output of the pulse current measuring unit whose input is connected to the current sensor.

Claims

1. A dc voltage regulator containing a transistor regulating element connected in series to one of the power lines, connected by an emitter to the output terminal, and the base to the output of the measuring and amplifying node of the feedback circuit, the input of which is connected to the output terminals, and the collector of the transistor current-stabilizing cascade, the emitter of which through a current-setting resistor is connected to the input output, an overload protection node, consisting of a current sensor connected

the first threshold element, the output of which is connected to the base of the regulating element, characterized in that, in order to ensure reliable operation of a pulsed load with variable current amplitude, an additional current-stabilizing cascade, the first and second key elements, the driver of control pulses, are introduced, the second threshold element, the output voltage sensor and the measuring node of the pulse current, while the base of the current-stabilizing cascade transistor is connected to the input

output via a second resistor and with a common bus through an additional tokostabi

lysing cascade with voltage divider in the measuring circuit, the midpoint of which is connected to the output of the first key element, whose input is connected to the output of the control pulse shaper, the input connected to the output of the second key element, whose input is connected to the output of the second threshold element J input connected to an output voltage sensor connected between the output terminals, the input of the driver for the control pulses simultaneously connected to the output of the measuring unit of the pulse current whose input is connected to the current sensor.

2. A stabilizer according to claim 1, in which the first threshold element is designed as a relaxation generator.