SU1737435A2

SU1737435A2 - Dc voltage regulator

Info

Publication number: SU1737435A2
Application number: SU904828496A
Authority: SU
Inventors: Лев Григорьевич Галактионов
Original assignee: Научно-исследовательский институт электротехники
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1990-05-23
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Использование: дл электропитани радиоэлектронной аппаратуры с повышенной эксплуатационной надежностью. Сущность изобретени : устр-во содержит исполнительный 1 и регулирующий 2 элементы, опт- ронный переключатель - инвертор 5, режимный резистор 6. По отношению к известному в предлагаемое устр-во введены инвертор 10, разр дный диод 11, НС-интегратор 12, ограничительный резистор 13, разделительный диод 15, транзистор 16, второй резистивный делитель напр жени на резисторах 17 и 18 и два стабилитрона 14 и 19. Введение этих элементов позвол ет обеспечить защиту устр-ва от перенапр жени . 3 ил., 1 табл.Use: for powering electronic equipment with increased operational reliability. SUMMARY OF THE INVENTION: A device contains an executive 1 and a regulating 2 elements, an opto switch is an inverter 5, a mode resistor 6. In relation to the known device, an inverter 10, a discharge diode 11, a HC integrator 12, a limiting a resistor 13, a coupling diode 15, a transistor 16, a second resistive voltage divider across resistors 17 and 18, and two zener diodes 14 and 19. The introduction of these elements makes it possible to protect the device against overvoltage. 3 ill., 1 tab.

Description

VJVj

CJ Ч 4 CJCJ h 4 CJ

слcl

N3N3

№./No. /

Изобретение относитс к электротехнике , может быть применено в источниках электропитани радиоэлектронной аппаратуры и вл етс усовершенствованием известного устройства пр основному авт. св. № 1173398.The invention relates to electrical engineering, can be applied to power supplies of electronic equipment and is an improvement of the known device of the main author. St. No. 1173398.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности путем обеспечени защиты нагрузки от перенапр жени .The purpose of the invention is to increase operational reliability by providing overvoltage protection to the load.

На фиг. 1 изображена функциональна схема стабилизатора посто нного напр жени с защитой; на фиг. 2 - схема оптронного переключател -инвертора; на фиг. 3 - временна диаграмма.FIG. 1 is a functional diagram of a constant voltage stabilizer with protection; in fig. 2 is a diagram of an optical inverter switch; in fig. 3 - time diagram.

Стабилизатор посто нного напр жени с защитой содержит исполнительный элемент 1, выполненный на транзисторе, коллектор которого подключен к управл ющей цепи регулирующего элемента 2, включенного в силовой цепи источника 3 питани последовательно с нагрузкой 4, эмиттер - к общей шине, а база - к выходу оптронного переключател -инвертора 5, первый вход которого соединен с общей шиной, а второй через режимный резистор 6 - к выходу ре- гулирующего элемента 2, первый резистив- ный делитель напр жени , выполненный на резисторах 7 и 8, одним концом подключенный к общей шине, другим - к выходу источника 3 питани , а средний - к базе исполнительного элемента 1. Резистор 9 запуска , подключен параллельно регулирующему элементу 2. Вход инвертора 1Q подключен через параллельно соединенные разр дный диод 11 и RC-интегратор 12 раз- дельно через ограничительный резистор 13 к общей шине и через первый стабилитрон 14 одновременно через разделительный диод 15 - к второму входу оптронного переключател -инвертора 5 и к коллектору транзистора 16, эмиттер которого соединен с выходом источника 3 питани , а база - к средней точке второго резистивного делител напр жени , выполненного на резисторах 17 и 18, один конец которого подключен к выходу источника 3 питани , а другой через второй стабилитрон 19 - одновременно к выходу инвертора. 10 и выходу разрешени оптронного переключател -инвертора 5.The DC voltage regulator with protection contains an actuating element 1 made on a transistor whose collector is connected to the control circuit of the regulating element 2 connected in the power circuit of the power supply source 3 in series with the load 4, the emitter to the common bus and the base to the output optocoupler-inverter switch 5, the first input of which is connected to the common bus, and the second through the modular resistor 6 to the output of the regulating element 2, the first resistive voltage divider made on the resistors 7 and 8, one end across connected to the common bus, others to the output of the power supply source 3, and the middle one to the base of the actuator 1. The start-up resistor 9 is connected in parallel to the regulating element 2. The input of the inverter 1Q is connected via a parallel-connected discharge diode 11 and RC integrator 12 individually through the limiting resistor 13 to the common bus and through the first Zener diode 14 simultaneously through the separation diode 15 to the second input of the optocoupler-inverter switch 5 and to the collector of the transistor 16, the emitter of which is connected to the output of the power supply 3, and the base - to the midpoint of the second resistive voltage divider, made on resistors 17 and 18, one end of which is connected to the output of power supply 3 and the other through the second zener diode 19 - simultaneously to the output of the inverter. 10 and the output of the resolution of the optocoupler-inverter switch 5.

Оптронный переключатель-инвертор 5 (фиг. 2) состоит из элемента И 20, один из входов которого вл етс вторым входом оптронного переключател -инвертора 5, другой - выводом разрешени оптронного переключател -инвертора 5, а выход соединен с управл ющим входом оптронного переключател -инвертора 21, другой вход которого подключен к общей шине, а выход - к базе исполнительного элемента 1. The optocoupler-inverter switch 5 (Fig. 2) consists of an element AND 20, one of the inputs of which is the second input of the optocoupler of the inverter 5, the other the output of the resolution of the optocoupler of the inverter 5, and the output connected to the control input of the optocoupler switch inverter 21, the other input of which is connected to the common bus, and the output to the base of the actuating element 1.

Оптронный переключатель-инвертор 5 работает в соответствии с приведенной таблицей истинности.Opto-switch-inverter 5 operates in accordance with the table of truth.

Стабилизатор работает следующим образом .The stabilizer works as follows.

При включении источника 3 питани открываетс исполнительный элемент 1 заи i- ты базовым током, протекающим через резистор 7 резистивного делител напр жени , выполненного на резисторах 7 и 8. При этом регулирующий элемент 2, закрыт, а через резисторы 9 и 6 на вход оптронного переключател -инвертора 5 поступает ток, ограниченный этими резисторами. Под воздействием этого входного тока светодиод оптронного переключател -инвертора 5 излучает световой поток, который воздействует на фотодиод переключател -инвертора 5, в результате чего на выходе последнего по вл етс напр жение лог. О. Исполнительный элемент 1 защиты закрываетс . Регулирующий элемент 2 входит в режим стабилизации, шунтиру резистор 9 запуска .When the power source 3 is turned on, the actuator 1 of the i-th circuit opens with the base current flowing through the resistor 7 of the resistive voltage divider made on the resistors 7 and 8. At the same time, the regulating element 2 is closed and through the resistors 9 and 6 to the input of the optronic switch -inverter 5 receives a current limited by these resistors. Under the influence of this input current, the LED of the optocoupler of the inverter switch 5 emits a luminous flux that acts on the photodiode of the switch of the inverter 5, as a result of which the output voltage of the latter appears. A. The actuating member 1 of protection is closed. The regulating element 2 enters the stabilization mode, shunt the start-up resistor 9.

При коротком замыкании (момент ti, фиг. За) на нагрузке 4 напр жение Ua падает до нул , при этом прекращаетс ток во входной цепи оптронного переключател -инвертора 5. На его выходе по вл етс напр жение Уд (фиг. Зд) лог. 1. Исполнительный элемент 1 открываетс базовым током , протекающим через резистор 7 резистивного делител , выполненного на резисторах 7 и 8. Регулирующий элемент 2 закрываетс .During a short circuit (time ti, fig. Za) on the load 4, the voltage Ua drops to zero, and the current in the input circuit of the optocoupler-inverter 5 stops. A voltage Ud appears on its output (Fig. RE) log. 1. The actuator 1 is opened by the base current flowing through the resistor 7 of the resistive divider, made on the resistors 7 and 8. The regulating element 2 is closed.

При пропадании короткого замыкани (момент tz, фиг. За) на нагрузке 4 во входной цепи оптронного переключател -инвертора 5 протекает ток, а на его выходе по вл етс напр жение (фиг. Зд) лог. О. При этом исполнительный элемент 1 защиты закрываетс , и регулирующий элемент 2 переходит в режим стабилизации напр жени на нагрузке 4.When a short circuit disappears (tz moment, Fig. 3a), the load 4 in the input circuit of the optocoupler-inverter 5 current flows, and a voltage appears at its output (Fig. Rear) log. A. At the same time, the actuating element 1 of the protection is closed, and the regulating element 2 switches to the voltage stabilization mode at the load 4.

При перенапр жении (момент гз, фиг. За) на нагрузке 4 напр жение Ua через режимный резистор 6 и разделительный диод 15 поступает на первый стабилитрон 14 и пробивает его. На ограничительном резисторе 13 по вл етс напр жение Us (фиг. 36), которое через RC-интегратор 12 подаетс на вход инвертора. 10. В момент . За) проинтегрированное напр жение Us (фиг. Зв) переводит выходное напр жение инверторов 10, . Зг) в нулевое состо ние . При этом второй стабилитрон 19 пробиваетс и через второй резистивный делитель напр жени , выполненный на резисторах 17 и 18, протекает ток. Возникшее напр жение на резисторе 17 открываетDuring overvoltage (instant gz, fig. Za) on the load 4, the voltage Ua through the modulating resistor 6 and the separation diode 15 enters the first Zener diode 14 and punches it. On the limiting resistor 13, a voltage Us appears (Fig. 36), which is fed via RC integrator 12 to the input of the inverter. 10. At the moment. Over) the integrated voltage Us (Fig. 3 Sv) translates the output voltage of the inverters 10,. 3g) to zero state. At the same time, the second Zener diode 19 penetrates and a current flows through the second resistive voltage divider, made on resistors 17 and 18. The resulting voltage across the resistor 17 opens

транзистор 16. который поддерживает первый стабилитрон 14 в открытом состо нии и, соответственно, инвертор 10 в нулевом состо нии. Такое состо ние инвертора 10 согласно приведенной таблицы истинности 5 переводит оптронный переключатель-инвертор 5 в состо ние лог. Г. которое открывает исполнительный элемент 1, и регулирующий элемент 2 запираетс .a transistor 16. which keeps the first zener diode 14 in the open state and, accordingly, the inverter 10 in the zero state. This state of the inverter 10, according to the truth table 5, translates the opto-switch-inverter 5 into the state log. G. which opens actuator 1, and regulating element 2 is locked.

При пропадании перенапр жени (мо- 10 мент ts. фиг. За) напр жение Уж (фиг. Зж) на выходе источника 3 питани снижаетс до напр жени , при котором второй стабилитрон 19 запираетс . Ток через второй резистивный делитель напр жени прекра- IS щаетс и, соответственно, транзистор 16 закрываетс . При этом запираетс первый стабилитрон 14. Конденсатор НС-интегратора разр жаетс через разр дный диод 11 и ограничительный резистор 13, и инвертор 20 10 переходит в состо ние лог Г, которое переводит согласно приведенной таблицы истинности оптронный переключатель-инвертор 5 в нулевое состо ние. При этом исполнительный элемент 1 защиты эакрыва- 25 етс , и регулирующий элемент 2 переходит в режим стабилизации напр жени на нагрузке 4. RC-интегратор 12 исключает срабатывание защиты от различного рода помех, возникающих в силовой цепи при 30 работе, на импульсную нагрузку.When overvoltage fails (moment ts. Fig. Za), the voltage Oh (fig. 3b) at the output of the power supply 3 decreases to a voltage at which the second zener diode 19 is locked. The current through the second resistive voltage divider is stopped and, accordingly, the transistor 16 is closed. In this case, the first Zener diode 14 is locked. The HC-integrator capacitor discharges through the discharge diode 11 and the limiting resistor 13, and the inverter 20 10 switches to the state G, which converts the opto-switch-inverter 5 to the zero state according to the given truth table. At the same time, the actuating element 1 of the e-protection protection is 25, and the regulating element 2 enters the voltage stabilization mode at the load 4. RC-integrator 12 eliminates the operation of the protection from various kinds of interference arising in the power circuit during 30 operation to the impulse load.

Таким образом, изобретение обеспечивает защиту нагрузки от перенапр жени и этим повышает эксплуатационную надежность системы электропитание - нагрузка. 35Thus, the invention protects the load from overvoltage and thereby increases the operational reliability of the power-to-load system. 35

Кроме того, изобретение позвол ет создать высоконадежные вторичные источники электропитани , а введенные в схему устройства элементы легко реализуютс в микроэлектронном исполнении.In addition, the invention makes it possible to create highly reliable secondary power sources, and the elements introduced into the device circuit are easily implemented in microelectronic design.

Claims

Invention Formula Constant Voltage Stabilizer with Protection as per Aut. St. No. 1173398, characterized in that, in order to increase operational reliability by providing load protection against overvoltage, an inverter, a discharge diode, an RC integrator, a limiting resistor, a first and second zener diodes, a separation diode, a transistor, a second resistive divider are introduced into it voltage, and the optocoupler-inverter is equipped with a resolution output to the second input, the inverter input is connected to the output of the RC integrator, the input of which is connected via a limiting resistor to the common bus and through the first stabilizer it is connected to the connection point of the first output diode and collector of the transistor, the second output of the separation diode is connected to the second input of the optocoupler-inverter switch and to the collector of the transistor, the emitter of which is connected to the output terminal to connect the power source, and the base to the output of the second resistive splitter the first output of which is connected to the output output for connecting the power source, and the second output through the second zener diode simultaneously to the output of the inverter and the output resolution of the second The input of the optocoupler switch is an inverter, and the discharge diode is connected in parallel with the Re-integrator.

Fig2

/ g.Z