SU1753462A1

SU1753462A1 - Dc power supply system

Info

Publication number: SU1753462A1
Application number: SU894767047A
Authority: SU
Inventors: Владимир Андреевич Сергеев
Original assignee: Производственное объединение "Марийский машиностроитель"
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитани радиоэлектронной аппаратуры . Цель - упрощение и расширение области применени в сторону повышенных выходных напр жений. Особенность данной системы электропитани заключаетс в том, что в узле защиты каждого стабилизатора напр жени предусмотрен дополнительный диод, обеспечивающий начальное загрубление защиты путем создани падени напр жени в цепи эмиттера защитного транзистора. Это позвол ет осуществл ть надежный пуск стабилизаторов в услови х разновременной подачи входных питающих напр жений. По окончании пуска открытием тиристора дополнительный диод закрываетс и в дальнейшем не оказывает вли йи на функционирование защиты. За счет использовани в узлах защиты элементов , не критичных к величине выходного напр жени , последнее дл стабилизаторов и системы в целом может быть существенно повышено. Отсутствие в данных узлах высоковольтных транзисторов предопредел ет упрощение конструкции системы. 1 ил. &amp; ЈThe invention relates to electrical engineering, in particular, to sources of secondary power supply for electronic equipment. The goal is to simplify and extend the scope of application towards higher output voltages. The peculiarity of this power supply system is that an additional diode is provided in the protection node of each voltage stabilizer, which provides an initial coarsening of protection by creating a voltage drop in the emitter circuit of the protection transistor. This allows a reliable start-up of stabilizers under the conditions of multi-time supply of input supply voltages. At the end of the start-up by opening the thyristor, the additional diode closes and in the future does not affect the function of the protection. Due to the use of elements that are not critical to the output voltage in the protection nodes, the latter for stabilizers and the system as a whole can be significantly increased. The absence of high-voltage transistors in these nodes predetermines the simplification of the system design. 1 il. &amp; J

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитани различных радиоэлектронных устройств.The invention relates to electrical engineering and can be used in power sources of various electronic devices.

Известен стабилизатор посто нного напр жени 1.A constant voltage stabilizer 1 is known.

Недостатком известного стабилизатора вл етс необходимость применени в узле защиты конденсатора задержки большой емкости, что ухудшает массогабаритные показатели .A disadvantage of the known stabilizer is the need to use a large-capacity delay capacitor in the protection node of the capacitor, which degrades the weight and dimensions.

Наиболее близким к предлагаемой вл етс система электропитани посто нного напр жени , содержаща два последовательно соединенных выходными выводами стабилизатора посто нного напр жени , каждый из которых состоит из включенного в силовую шину составного регулирующего элемента на силовом и согласующем транзисторах одного типа проводимости , блока управлени , входом подключенного к выходу стабилизатора, а выходомThe closest to the present invention is a DC power supply system containing two serially connected output terminals of a DC voltage regulator, each of which consists of an integral control element connected to the power bus on the power and matching transistors of the same conductivity type, control unit, input connected to the output of the stabilizer, and the output

-к базе согласующего транзистора, полупроводникового диода, включенного в обратном направлении параллельно выходным выводам стабилизатора и блока защиты от перегрузок по току, включающего в себ резистивный датчик тока, включенный между эмитером силового транзистора и выходным выводом стабилизатора, резистивный делитель напр жени , включенный между базой силового транзистора и общей шиной, первый защитный транзистор, база которого подключена к средней точке упом нутого делител , коллектор соединен с базой согласующего транзистора, а эмиттер-At the base of the matching transistor, a semiconductor diode connected in the opposite direction parallel to the output pins of the stabilizer and an overcurrent protection unit including a resistive current sensor connected between the emitter of the power transistor and the output output of the stabilizer, a resistive voltage divider connected between the base a power transistor and a common bus, the first protective transistor, the base of which is connected to the midpoint of the said divider, the collector is connected to the base of the matching transistor a and emitter

-через первый резистор смещени с выходным выводом стабилизатора, стабилитрон,through the first bias resistor with the output of the stabilizer, the zener diode,

33

СОWITH

1one

ON ЮON Yu

второй защитный транзистор, тиристор, второй резистор смещени , ограничивающий резистор, причем эмиттер второго защитного транзистора соединен с выходным выводом, база соединена с общей шиной, а коллектор - с входным выводом через последовательно соединенные второй резистор смещени и ограничивающий резистор, обща точка которых подключена к управл ющему электроду тиристора, катод которого соединен с эмиттером первого защитного транзистора, айод - с анодом стабилитрона, катод которого подключен к входному силовому выводу 2,the second protective transistor, the thyristor, the second bias resistor, the limiting resistor, the emitter of the second protective transistor is connected to the output terminal, the base is connected to the common bus, and the collector is connected to the input terminal through the series-connected second bias resistor and the limiting resistor whose common point is connected to the control electrode of the thyristor, the cathode of which is connected to the emitter of the first protective transistor, iod - to the anode of the zener diode, the cathode of which is connected to the input power terminal 2,

Недостатком известной системы электропитани посто нно а напр жени вл етс необходимость применени в узле защиты в качестве второго з ащШного транзистора высоковольтного транзистора с пробивным напр жением перехода база- эмиттер, большим выходного напр жени стабилизатора, поэтому область применени известной системы ограничена низкими выходными напр жени ми.The disadvantage of the known power supply system is constant and the voltage is the necessity of using a high voltage transistor with a breakdown voltage of the base-emitter junction, greater than the output voltage of the stabilizer, as the second sizing transistor, therefore the application of the known system is limited by low output voltages .

Целью изобретени вл етс упрощение и расширение области применени в сторону повышенных выхо Дных напр жений .Л- The aim of the invention is to simplify and expand the field of application in the direction of high output voltages.

Поставленна цель достигаетс тем, что в систему электропитани посто нного тока , содержащую два стабилизатора напр жени , входы которых соединены с выводами дл подключени индивидуальных первичных источников напр жени , а последовательно включенные выходы - с выводами дл подключени общей нагрузки , в каждом из стабилизаторов напр жени - составной регулирующий элемент последовательного в да, выполненный на силовом и согласующем транзисторах одного типа проводимости, измерительно-усилительный узел, вход которого подключен к выходу стабилизатора, зашунтированному обратно включенным диодом, а выход - к базовой цепи согласующего транзистора, узел защиты от перегрузки по току, включающий в себ резистивный датчик тока, соединенный первым выходом с эмиттером силового транзистора, а вторым выводом - с соответствующим выходным выводом стабилизатора , резистивный делитель напр жени , включенный между базой силового транзистора и общей шиной, защитный транзистор, база которого подключена к промежуточному выводу делител напр жени , коллектор - к базе согласующего транзистора , а эмиттер через первый резистор смещени - к второму выводу тока, второй резистор смещени , ограничительный резистор и тиристор, в узел защиты каждогоThe goal is achieved by the fact that the DC power supply system, which contains two voltage stabilizers, the inputs of which are connected to the terminals for connecting individual primary voltage sources, and the series-connected outlets with terminals for connecting the total load, in each of the voltage regulators - a composite regulating element in series in yes, made on the power and matching transistors of the same conductivity type, measuring and amplifying node, the input of which is connected to you the stabilizer, shunted back by the diode, and the output to the base circuit of the matching transistor, the overcurrent protection unit, which includes a resistive current sensor connected by a first output to the emitter of the power transistor, and the second output to the corresponding output output of the stabilizer, resistive voltage divider connected between the base of the power transistor and the common bus; protective transistor, the base of which is connected to the intermediate terminal of the voltage divider, the collector is connected to the base of the matching t anzistora, and an emitter through a first bias resistor - to the second terminal of the current, a second bias resistor, and current limiting resistor thyristor, in each protection unit

стабилизатора напр жени введен дополнительный диод включенный между эмиттером защитного транзистора и объединенными первым выводом ограничительного резистора и первым силовым электродом тиристора, причем второй вывод ограничительного резистора соединен с соответствующим входным выводом стабилизатора , второй силовой электрод тиристораvoltage regulator, an additional diode is inserted between the emitter of the protective transistor and the combined first terminal of the limiting resistor and the first power electrode of the thyristor; the second terminal of the limiting resistor is connected to the corresponding input terminal of the stabilizer, the second power electrode of the thyristor

0 - с общей шиной, а его управл ющий электрод через второй резистор смещени - с вторым выводом датчика тока.,0 - with a common bus, and its control electrode through the second bias resistor - with the second output of the current sensor.,

На чертеже приведена схема системы электропитани посто нного токаThe drawing shows a diagram of a DC power supply system.

5 Система содержит стабилизаторы 1 и 2, соединенные последовательно и питающие общую нагрузку 3. Каждый из стабилизаторов содержит включенный последовательно в силовую шину регулирующий элемент, со0 сто щий из силового 4 и согласующего 5 транзисторов, полупроводниковый диод б, включенный параллельно выходным выводам в обратном направлении, резистивный датчик 7 тока, включенный между эмитте5 ром силового транзистора 4 и выходным выводом, резистивный делитель 8 напр жени , включенный между базой Силового транзистора 4 и общей шиной, первый защитный транзистор 9, база которого под0 ключена к средней тОчке делител 8, коллектор соединен с базой согласующего транзистора 5. а эмиттер через первый резистор 10смещени -с выходным выводом, тиристор 11, второй резистор 12 смещени .5 The system contains stabilizers 1 and 2 connected in series and supplying the total load 3. Each stabilizer contains a control element connected in series to the power bus consisting of power 4 and matching 5 transistors, semiconductor diode b connected in parallel with the output pins in the opposite direction , a resistive current sensor 7 connected between the emitter of the power transistor 4 and an output terminal, a resistive voltage divider 8 connected between the base of the Power transistor 4 and a common bus, the first The protection transistor 9, the base of which is connected to the middle point of the divider 8, the collector is connected to the base of the matching transistor 5. And the emitter through the first resistor 10 biased - with the output terminal, thyristor 11, the second resistor 12 bias.

5 ограничивающий резистор 13, в узел защиты каждого стабилизатора напр жени введен дополнительный диод 14, включенный между эмиттером защитного транзистора 9 и объединенными первым выводом ограни0 чительного резистора 13 и первым силовым электродом тиристора 11, причем второй вывод ограничительного резистора 13 соединен с соответствующим входным выводом стабилизатора, второй силовой5, a limiting resistor 13, an additional diode 14 connected between the emitter of the protective transistor 9 and the combined first terminal of the limiting resistor 13 and the first power electrode of the thyristor 11, is inserted into the protection node of each voltage regulator; the second terminal of the limiting resistor 13 is connected to the corresponding input terminal of the stabilizer second power

5 электрод тиристора 11 - с общей шиной и выводом блока 15 управлени , а его управл ющий электрод через второй резистор 12 смещени - с вторым выводом датчика тока. Система электропитани посто нного5, the electrode of the thyristor 11 is with a common bus and the output of the control unit 15, and its control electrode through the second bias resistor 12 is connected with the second output of the current sensor. Permanent power supply system

0 напр жени работает следующим образом. Если входное питающее напр жение VBxi стабилизатора 1 включаетс раньше входного питающего напр жени VBx2 стабилизатора 2, то на выходе стабилизатора 20 voltage works as follows. If the input supply voltage VBxi of stabilizer 1 is turned on before the input supply voltage VBx2 of stabilizer 2, then the output of stabilizer 2

5 за счет тока через диод 6 и общую нагрузку 3 диод 6 открываетс и создает на выходе стабилизатора 2 искусственное короткое замыкание .5, due to the current through the diode 6 and the total load 3, the diode 6 opens and creates an artificial short circuit at the output of the stabilizer 2.

При включении напр жени Vrix2 стабилизатор 2 по цепи входной вы вод - резисторWhen the voltage of the Vrix2 is turned on, the stabilizer 2 is connected to the output - resistor circuit

13 - дополнительный диод 14 - первый резистор 10 течет ток, создающий на первом резисторе 10 дополнительное запирающее дли транзистора 9 напр жение, что приводит к загрублению защиты, сохранению тока короткого замыкани на уровне половины тока нагрузки, достаточном дл закрыти диода 6 и нарастани выходного напр жени .13 - additional diode 14 - first resistor 10 is flowing, creating additional voltage on the first resistor 10 and locking voltage across transistor 9, which leads to deeper protection, maintaining short circuit current at half of the load current sufficient to close diode 6 and increase the output voltage wives

Когда напр жение VBbix2 стабилизатора 2 достигнет своего номинала, в управл ющий электрод тиристора 11 через второй резистор 12 начинает поступать ток, достаточный дл открыти тиристора 11, последний открываетс , положительный потенциал анода дополнительно диода 14 становитс ниже потенциала его катода, дополнительный диод 14 закрываетс и дополнительное запирающее защитный транзистор 9 напр жение на резисторе 10 исчезает. При этом ток через датчик 7 тока обусловлен только сопротивлением нагрузки 3, поэтому защитный транзистор 9 остаетс закрытым и в установившемс режиме.When the voltage VBbix2 of the stabilizer 2 reaches its value, a current sufficient to open the thyristor 11 begins to flow into the control electrode of the thyristor 11 through the second resistor 12, the latter opens, the positive potential of the anode of the additional diode 14 becomes lower than the potential of its cathode, the additional diode 14 is closed and the additional latching protective transistor 9 voltage across the resistor 10 disappears. At the same time, the current through the current sensor 7 is caused only by the resistance of the load 3, therefore the protection transistor 9 remains closed and in a steady state.

Таким образом, за счет применени в узле защиты элементов, не критичных к-ае- личине выходного напр жени , расшир етс область применени систем электропитани в сторону повышени допустимых выходных напр жений, а изъ тие второго высоковольтного транзистора упрощает блок защиты.Thus, due to the application of elements not critical to the output voltage in the protection node, the range of application of power supply systems is increased in the direction of increasing the permissible output voltages, and the removal of the second high-voltage transistor simplifies the protection unit.

Claims

Invention Formula

A DC power supply system, containing two voltage stabilizers, the inputs of which are connected to the leads for connecting individual primary voltage sources, and the series-connected outputs with leads for connecting the total load,

Each of the voltage regulators has a composite regulating element of a sequential type, made on power and matching transistors of the same conductivity type, measuring and amplifying unit, whose input is connected to the output of the stabilizer, bounced back on by a diode, and the output to the side circuit of the matching transistor,

an overcurrent protection node that includes a resistive current sensor connected to the emitter of the power transistor by the first and a second output to the corresponding output of the stabilizer, resistive voltage divide connected between the base of the power transistor and the common bus, protective transistor, base which is connected to the intermediate terminal of the voltage divider, the collector to the base of the matching toistor, and the emitter through the first bias resistor to the second output of the current sensor, the second bias resistor, ogre An animation resistor and a thyristor, characterized in that, in order to simplify and expand the application area towards higher output voltages, an additional diode connected between the emitter of the protection transistor and the first terminal of the limiting resistor and the first the power electrode of the thyristor, and the second output of the limiting resistor is connected to the corresponding input terminal of the stabilizer, the second power electrode of the thyristor - with a common bus, and its control electrode through the second bias resistor - with the second output

current sensor.

n $

s

five

t

bf

f4

No

-of

&

ll tz

15

Kb

D

fer /

, - /