SU1665356A1

SU1665356A1 - Pulsed bipolar voltage regulator

Info

Publication number: SU1665356A1
Application number: SU894634443A
Authority: SU
Inventors: Михаил Васильевич Русецкий
Original assignee: Свердловский Филиал Центрального Конструкторского Бюро Научно-Производственного Объединения "Цкб"
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1991-07-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитани . Цель изобретени - повышение точности стабилизации напр жени на втором выходном выводе. Цель достигаетс введением управл емого переключател 9 с цепью управлени и инвертора 11, зар д и разр д конденсатора которого происходит через управл емый переключатель 9. Источник, к которому периодически подключаетс конденсатор инвертора 11, обеспечивает стабилизированным напр жением первую нагрузку 15. Таким образом, напр жение на второй нагрузке 16 определ етс стабилизированным напр жением на первой нагрузке 15. Кроме того, уменьшаетс вли ние изменений нагрузок 15 и 16 на напр жение на второй нагрузке 16. 1 ил.This invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power supply sources. The purpose of the invention is to improve the voltage stabilization accuracy at the second output terminal. The goal is achieved by introducing a control switch 9 with a control circuit and an inverter 11, the charge and discharge of which the capacitor takes place through the control switch 9. A source to which the capacitor of the inverter 11 periodically connects provides the first voltage 15 The second load 16 is determined by the stabilized voltage on the first load 15. In addition, the effect of changes in loads 15 and 16 on the voltage on the second load 16 is reduced. 1 Il.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources.

Целью изобретения является повыше| ние точности стабилизации напряжения на ! втором выходном выводе.The aim of the invention is higher | voltage regulation accuracy! second output pin.

На чертеже приведена функциональная {схема импульсного стабилизатора двуполярных напряжений.The drawing shows a functional {diagram of a pulse stabilizer of bipolar voltages.

Стабилизатор содержит включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор 1 и дроссель LC-фильтра 2, конденсатор которого включен меджду первым выходным выводом 3 и общей шиной 4. блок 5 управления, входом соединенный с первым выходным выводом 3, а выходом - с управляющим входом регулирующего тран• зистора 1, первый коммутирующий диод 6, один из электродов которого подключен ! к точке соединения регулирующего транзистора 1 с дросселем LC-фильтра 2, а другой электрод соединен с объединенными базовыми выводами транзисторов 7 и 8 управляемого переключателя 9. Параллельно электродам первого коммутирующего диода 6 подключен токоограничивающий резистор 10.The stabilizer contains a control transistor 1 included in one of the power buses and an LC filter 2 choke, the capacitor of which is connected between the first output terminal 3 and the common bus 4. A control unit 5, connected to the first output terminal 3 by an input, and an output with a control input of the regulating transistor 1, the first switching diode 6, one of the electrodes of which is connected! to the connection point of the regulating transistor 1 with the throttle of the LC filter 2, and the other electrode is connected to the combined base terminals of the transistors 7 and 8 of the controlled switch 9. A current limiting resistor 10 is connected in parallel with the electrodes of the first switching diode 6.

Управляемый переключатель 9 выполнен на основе двух транзисторов 7 и 8 разных типов проводимости, коллекторы которых подключены соответственно к первому выходному выводу 3 и общей шине 4. ί Эмиттеры транзисторов 7 и 8 управляемого j переключателя 9 объединены и соединены с входом инвертора 11, который состоит из диода и конденсатора, один вывод конденсатора соединен с точкой объединения эмиттеров транзисторов 7 и 8 управляемого переключателя 9, а другой вывод через диод соединен с общей шиной 4.The controlled switch 9 is based on two transistors 7 and 8 of different types of conductivity, the collectors of which are connected respectively to the first output terminal 3 and the common bus 4. ί The emitters of transistors 7 and 8 of the controlled j switch 9 are combined and connected to the input of the inverter 11, which consists of diode and capacitor, one terminal of the capacitor is connected to the union point of the emitters of transistors 7 and 8 of the controlled switch 9, and the other terminal is connected through a diode to a common bus 4.

Второй коммутирующий диод 12 включен между выходом инвертора 11 и вторым выходным выводом 13. Конденсатор 14 включен между вторым выходным выводом 13 и общей шиной 4.The second switching diode 12 is connected between the output of the inverter 11 and the second output terminal 13. A capacitor 14 is connected between the second output terminal 13 and the common bus 4.

Первая нагрузка 15 включена между первым входным выводом 3 и общей шиной, а вторая нагрузка 16 - между вторым выходным выводом 13 и .общей шиной 4.The first load 15 is connected between the first input terminal 3 and the common bus, and the second load 16 is between the second output terminal 13 and the common bus 4.

Стабилизатор работает следующим образом.The stabilizer works as follows.

При подключении входного напряжения регулирующий транзистор 1 открыт и напряжение на его эмиттере практически равно входному напряжению. Под действием этого напряжения через токоограничивающий резистор 10, переход база — эмиттер первого транзистора 7, конденсатор и диод инвертора 11 протекает ток, обеспечиваю щий глубокое насыщение первого транзистора 7.When the input voltage is connected, the control transistor 1 is open and the voltage on its emitter is almost equal to the input voltage. Under the influence of this voltage, a base - emitter junction of the first transistor 7, a capacitor and a diode of the inverter 11 flow through the current limiting resistor 10, which ensures deep saturation of the first transistor 7.

Через дроссель LC-фильтра 2 протекает нарастающий ток, заряжающий конденсатор LC-фильтра 2, заряжающий через открытый первый транзистор 7 конденсатор инвертора 11 и одновременно поступающий в первую нагрузку 15.Through the throttle of the LC filter 2, an increasing current flows, charging the capacitor of the LC filter 2, charging through the open first transistor 7 the capacitor of the inverter 11 and simultaneously entering the first load 15.

Когда напряжение на первой нагрузке 15 достигает необходимой величины, блок 5 управления формирует сигнал, закрывающий регулирующий транзистор 1. Конденсатор инвертора 11 оказывается заряженным до напряжения, равного разности напряжения на первой нагрузке 15, и прямого падения напряжения на диоде инвертора 11.When the voltage at the first load 15 reaches the required value, the control unit 5 generates a signal that closes the regulating transistor 1. The capacitor of the inverter 11 is charged to a voltage equal to the voltage difference at the first load 15 and a direct voltage drop across the diode of the inverter 11.

При закрывании! регулирующего транзистора 1 ток через него прекращается. В дросселе LC-фильтра 2 возникает ЭДС самоиндукции обратного знака, отпирающая первый коммутирующий диод 6 и закрывающая первый транзистор 7. Ток дросселя LC-фильтра 2 начинает протекать через первую нагрузку 15, переход коллектор - база второго транзистора 8 и первый коммутирующий диод 6. Второй транзистор 8 отпирается и глубоко насыщается. Конденсатор инвертора 11 разряжается через открытый второй транзистор 8, вторую нагрузку 16 и второй коммутирующий диод ,12. При этом на второй нагрузке 16 появляется напряжение, по знаку противоположное напряжению на первой нагрузке 15.When closing! regulating transistor 1, the current through it stops. A reverse sign self-induction EMF appears in the LC-filter choke 2, unlocking the first switching diode 6 and closing the first transistor 7. The current of the LC-filter choke 2 begins to flow through the first load 15, the collector-base transition of the second transistor 8 and the first switching diode 6. Second transistor 8 is unlocked and deeply saturated. The inverter capacitor 11 is discharged through an open second transistor 8, a second load 16 and a second switching diode, 12. In this case, a voltage appears on the second load 16, in sign opposite to the voltage on the first load 15.

По мере расходования энергии, накопленной в дроссепе и конденсаторе LC-фильтра 2 за время открытого состояния регулирующего транзистора 1, напряжение на первой нагрузке 15 уменьшается. При уменьшении напряжения на первой нагрузке 15 ниже допустимого предела блок 5 управления формирует сигнал, открывающий регулирующий транзистор 1, и описанные процессы повторяются.As the energy stored in the choke and capacitor of the LC filter 2 is consumed during the open state of the control transistor 1, the voltage at the first load 15 decreases. When the voltage at the first load 15 decreases below the permissible limit, the control unit 5 generates a signal opening the control transistor 1, and the described processes are repeated.

В установившемся режиме напряжение на первой нагрузке 15 поддерживается неизменным с заданной степенью точности.In steady state, the voltage at the first load 15 is maintained constant with a given degree of accuracy.

При изменении величины первой нагрузки 15 напряжение на ней остается неизменным за счет изменения времени нахождения регулирующего тразистора 1 в открытом состоянии.When changing the magnitude of the first load 15, the voltage on it remains unchanged due to a change in the time spent by the regulating transistor 1 in the open state.

При изменении величины второй нагрузки 16 изменяется энергия, необходимая для заряда конденсатора инвертора 11. Так как при зарядке конденсатор инвертора 11 подключен через первый транзистор 7 и диод инвертора 11 параллельно первой нагрузке 15, всякие изменения энергии при заряде конденсатора.11 приводят по, , цепи обратной связи к изменению времени нахождения · регулирующего транзистора 1 в открытом состоянии.When the magnitude of the second load 16 changes, the energy required to charge the capacitor of the inverter 11 changes. Since when charging the capacitor of the inverter 11 is connected through the first transistor 7 and the diode of the inverter 11 parallel to the first load 15, any changes in the energy when charging the capacitor. 11 result in,, chains feedback to the change in the time spent · the regulating transistor 1 in the open state.

При изменении второй нагрузки 16 напряжение на ней незначительно изменяется за счет небольшого изменения прямого падения напряжения на диоде инвертора 11 и втором коммутирующем диоде 12. Таким , образом, напряжение на второй нагрузке 16 оказывается стабилизированным с заданной степенью точности.When the second load 16 changes, the voltage on it changes slightly due to a small change in the direct voltage drop across the inverter 11 diode and the second switching diode 12. Thus, the voltage on the second load 16 is stabilized with a given degree of accuracy.

Наличие на выходах устройства двух стабилизированных разнополярных напряжений позволяет отказаться от второго стабилизатора при питании двух нагрузок, что приводит к упрощению источника питанйя и повышению его надежности.The presence at the device outputs of two stabilized bipolar voltages allows you to abandon the second stabilizer when feeding two loads, which leads to a simplification of the power source and increase its reliability.

Кроме того, повышение точности стабилизации напряжений обеих полярностей повышает надежность работы питаемых устройств.In addition, increasing the accuracy of voltage stabilization of both polarities increases the reliability of the powered devices.

Claims

Claim

A bipolar voltage pulse stabilizer containing a control transistor and an LC filter choke included in one of the power buses, a capacitor of which is connected between the first output terminal and the common bus, a control unit with an input connected to the first output terminal, and an output with the control input of the regulating one transistor / switching the first ^{diode, one} electrode of which is connected to the point of regulating transistor connected to the throttle LC5 filter capacitor connected between the second output terminal and the common bus, characterized in that, in order to improve the accuracy of voltage stabilization at the second output terminal, a controlled switch, an inverter, a second switching diode and a trimming resistor are introduced into it 10, the controlled switch being made on the basis of two transistors of different conductivity types 15, the combined bases of which are connected to another electrode of the first switching diode, parallel to the electrodes of which a current limiting resistor is connected, the collectors 20 of the controlled switch transistors are connected to Responsibly to the first output terminal and the common bus, the emitters are combined and connected to the inverter input, which consists of a diode and a capacitor, one terminal of which is connected to the connection point of the emitters of the transistors of the controlled switch, and the other terminal is connected through the diode to the common bus and through the second switching diode with the second vb (30 way output.