SU650069A1

SU650069A1 - Dc stabilizer

Info

Publication number: SU650069A1
Application number: SU762420138A
Authority: SU
Inventors: Виктор Семенович Уманский
Original assignee: В. С. Уманский
Priority date: 1976-11-15
Filing date: 1976-11-15
Publication date: 1979-02-28

Description

ни которых подключен коллектор, дололнительно введенного ключевого транзистора , базой соединенного с дополнительно введенным источником управл ющего напр жени .Neither of which is connected to a collector, a dolly inserted key transistor, the base connected to an additionally introduced source of control voltage.

На фиг. 1 представлена электрическа принципиальна схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 - эпюры напр жений .FIG. 1 shows the electrical schematic diagram of the proposed stabilizer; in fig. 2 - stress diagrams.

Стабилизатор посто нного напр жени (фиг. 1) содержит регулирующий элемент 1 С импульсно-фазовым управлением (например , на тиристорах), включенный в питающую сеть переменного тока последовательно с нагрузкой, в виде выпр мител 2, блок 3 импульсно-фазовото управлени , состо щий из мостового выпр мител 4, резистора 5, первого и второго транзисторов 6 и 7 разного типа проводимости (р-п-р и п-р-н) с резисторами 8 и 9 в цеп х э.миттеров , а также врем задающий конденсатор 10. Элементы 4, 5, 6, 8 и 10 соединены последовательно и подключены к выходу мостового выпр мител 4. Стабилитрон 11 подключен к месту соединени резисторов 5, 8 и 12. База транзистора 7 соединена с резистором 13 и выходом инвертирующего усилител -преобразовател 14, вход которого св зан с выходом выпр мител 2. Параллельно конденсатору 10 подключен переключающий элемент 15, например, на однопереходном транзисторе. К базе транзистора 6 подключен через последовательно соединенные диод 16 и резистор 17 дополнительный источник 18 посто нного напр жени , причем к точке соединени диода Ьб с резистором 17 подключен коллектор транзистора 7. Место соединени коллектора транзистора 6 с конденсатором 10 через последовательно соединенные диод 19 и резистор 20 подключено к источнику 18 посто нного напр жени , соединени диода с резистором св зана с коллектором ключевого транзистора 21. Его база подключена к источнику 22 управл ющего напр жени , срабатывающего, например, при аварийном коротком замыкании.The constant voltage regulator (Fig. 1) contains a regulating element 1 C by a pulse-phase control (for example, on thyristors) connected to an AC mains supply in series with the load, in the form of a rectifier 2, unit 3 of the pulse-phase control, from bridge rectifier 4, resistor 5, first and second transistors 6 and 7 of different conductivity types (pnp and pnr) with resistors 8 and 9 in the emitter circuits, as well as the time setting capacitor 10. Elements 4, 5, 6, 8 and 10 are connected in series and connected to the output bridge. A rectifier 4. Stabilitron 11 is connected to the junction of resistors 5, 8 and 12. The base of transistor 7 is connected to a resistor 13 and the output of an inverting amplifier converter 14, the input of which is connected to the output of rectifier 2. Parallel to the capacitor 10 is connected a switching element 15 , for example, on a single junction transistor. The base of transistor 6 is connected via a series-connected diode 16 and resistor 17 to an additional constant voltage source 18, and the collector of transistor 7 is connected to the junction point of the diode bb with resistor 17. A 20 is connected to a constant voltage source 18, the diode connected to a resistor is connected to the collector of a key transistor 21. Its base is connected to a control voltage source 22 triggered by example, in case of emergency short-circuit.

Вход питани и выход блока 3 соединены с питающей сетью и управл ющим входом регулирующего элемента 1 через трансформаторы 23 и 24.The power input and the output of the unit 3 are connected to the power supply network and the control input of the regulating element 1 via transformers 23 and 24.

Усилитель-преобразователь 14 может быть выполнен известным образом, например на основе соединенных последовательно делител выходного напр жени выпр мител 2 и дифференциального усилител , к одному из входов которого подключен источник спорного посто -нного напр жени .Amplifier-converter 14 can be made in a known manner, for example, based on a series-connected divider of the output voltage of the rectifier 2 and a differential amplifier, to one of the inputs of which a source of a constant constant voltage is connected.

Данный стабилизатор посто нного напр жени работает следующим образом.This constant voltage stabilizer works as follows.

Переменное синусоидальное напр жение сети t/ceTi (фиг. 2а) преобразуетс в пульсирующее напр жение f/n трапецеидальной формы (фиг. 26) с помощью мостового выпр мител 4, подключенного к трансформатору 23, резистора 5 и стабилитрона И. Этим напр жением через резистор 8 и транзистор 6 осуществл етс зар д конденсатора 10. Напр жение t/c на конденсаторе 10 имеет пилообразную форму и нарастает до величилы UK напр жени переключени элемента 15 (фиг. 20). В момент его срабатывани , соответствующий фазовому углу ее, на выходе переключающего элемента 15 вырабатываетс импульс t/зап., поступающий через трансформатор 24 на управл ющий вход регулирующего элемента 1 и вызывающей его отпирание (фиг. 2г). ЭтиThe alternating sinusoidal voltage of the t / ceTi network (Fig. 2a) is converted into a trapezoidal pulsed f / n voltage (Fig. 26) using a bridge rectifier 4 connected to a transformer 23, a resistor 5 and a zener diode I. This voltage through the resistor 8 and the transistor 6 are charged by the capacitor 10. The voltage t / c on the capacitor 10 is saw-like and increases to the magnitude of the UK switching voltage of element 15 (Fig. 20). At the time of its operation, corresponding to its phase angle, the output of the switching element 15 produces a pulse t / aap, coming through the transformer 24 to the control input of the regulating element 1 and causing its unlocking (Fig. 2d). These

импульсы вырабатываютс во врем каждого полупериода сети, напр жение t/н на входе выпр мител 2- имеет форму, показанную на фиг. 2д. Регулирование фазового угла а и, следовательно, выходного напр жени UQ стабилизатора (т. е. выходного напр жени выпр мител 2) осуществл етс путем изменени скорости нарастани пилообразного напр жени С/с, обеспечиваемого путем регулировани тока зар да конденсатора 10, протекающего через транзистор 6. Это регулирование обеспечивает стабилизацию .напр жени Lo. Достигаетс она следующим образом.The pulses are generated during each half cycle of the network, the voltage t / n at the input of the rectifier 2- has the form shown in fig. 2d The phase angle a and, therefore, the output voltage UQ of the stabilizer (i.e. the output voltage of the rectifier 2) is controlled by varying the rate of increase of the sawtooth voltage C / s provided by adjusting the charge current of the capacitor 10 flowing through the transistor 6. This regulation provides stabilization of Lo voltage. It is achieved as follows.

Пусть величина UQ под действием дестабилизирующих факторов, например, в виде увеличени питающего напр жени сети, получает пекоторое положительное приращение относительно заданного значени . Это вызывает по вление на выходе инвертирующего усилител -преобразовател 14 отрицательного приращени напр жени рассогласовани и подзапирание транзистора 7, в результате ток через транзистор уменьшаетс . Уменьшаетс и.скорость нарастани напр жени Uc. Фазовый угол а увеличиваетс (фиг. 2г, е, штриховые линии , ) и соответственно уменьшаютс напр жени f/ц и /о. Процесс отработки рассогласовани продолжаетс до тех пор,Let the value of UQ under the action of destabilizing factors, for example, in the form of an increase in the supply voltage of a network, receive a certain positive increment relative to a given value. This causes a negative voltage increment at the output of the inverting transducer 14 of the misalignment voltage and the locking of the transistor 7, as a result of which the current through the transistor decreases. The rate of increase of the voltage Uc decreases. The phase angle a increases (Figs. 2d, e, dashed lines,) and, accordingly, the voltages f / c and / o decrease. The process of working out the mismatch continues until

пока UQ не достигнет заданного номинала. Зашита транзисторов 6 и 7 от перегрузки по токам баз осуществл етс следующим образом. В моменты времени, когда напр жениеuntil UQ reaches the specified nominal. The protection of transistors 6 and 7 against overload on the base currents is performed as follows. At times when the voltage

Ни близко к нулю (фиг. 26), диод 16 заперт благодар подаче .на его катод положительното напр жени И от источника 18 через резистор 17. Транзистор 6 при этом также за.перт, так как ток через резисторNor close to zero (Fig. 26), the diode 16 is locked due to the positive voltage applied to its cathode AND from source 18 through resistor 17. Transistor 6 is also OK, since the current through resistor

12 не идет. Резисторы 17 и 9 выбраны так, что транзистор 7 работает в активном режиме с малым током базы. Затем, когда напр жение t/n превысит напр жение U на катоде диода 16, последний отпираетс , через резистор 12 и транзистор 7 идет ток и транзистор 6 отпираетс , чем и обеспечиваетс зар д конденсатора 10. Резисторы 8 и 12 выбраны так, что транзистор 6 работает в активном режиме с малым током12 does not go. Resistors 17 and 9 are selected so that transistor 7 operates in active mode with a low base current. Then, when the voltage t / n exceeds the voltage U at the cathode of diode 16, the latter is unlocked, current is flowing through resistor 12 and transistor 7, and transistor 6 is unlocked, which ensures the charge of capacitor 10. Resistors 8 and 12 are selected so that transistor 6 operates in active mode with low current

базы. В результате при отпирании транзистора 6 ток коллектора транзистора 7 возрастает незначительно, благодар чему изменение нагрузки выходной цепи усилител -преобразовател 14 за период напр жени сети оказываетс незначительным. Это способствует увеличению его коэффициента усилени , и следовательно, коэффициента стабилизации.base. As a result, when the transistor 6 is unlocked, the collector current of the transistor 7 increases slightly, due to which the change in load of the output circuit of the amplifier-converter 14 during the period of the mains voltage is insignificant. This contributes to an increase in its gain, and therefore stabilization factor.

Защита стабилизатора путем его отключени (например, при аварийном коротком замыкании выхода выпр мител 2) достигаетс отпиранием ключевого транзистора 21 при подаче на его базу управл ющего напр жени от источника 22 управл ющего напр жени . При этом диод 19 отпираетс и конденсатор 10 оказываетс замкнутым почти накоротко через диод и насыщенный ключевой транзистор 21. Напр жение источника 18 выбираетс так, чтобы при запертом ключевом транзисторе 21 диод 19 был всегда заперт, независимо от величины рабочего напр жени Uc на конденсаторе 10. Импульсы запуска (/зап. отсутствуют , регулирующий элемент 1 оказываетс запертым, напр жени f/H и (/о равны нулю .Protection of the stabilizer by disconnecting it (for example, during an emergency short circuit of the output of the rectifier 2) is achieved by unlocking the key transistor 21 when the control voltage is supplied to its base from the source 22 of the control voltage. The diode 19 is then unlocked and the capacitor 10 is almost shorted through the diode and the saturated key transistor 21. The voltage of source 18 is chosen so that when the key transistor 21 is locked, the diode 19 is always locked, regardless of the value of the operating voltage Uc on the capacitor 10. The start-up pulses (/ no. Are absent, the regulating element 1 is locked, the voltages f / H and (/ o are zero.

Благодар диоду 19 и резистору 20 открытый ключевой тра.нзистор 21, как и транзистор 7, .работает в течение всего периода напр жени сети С/сети в режиме, близком к активному, с малым током базы. Это имеет место даже в моменты времени, когда i/n близко к нулю - в эти моменты ДИОД: 19 запираетс , но ток коллектора не обращаетс в нуль, так как он замыкаетс через резистор 20 и источник 18 посто нного напр жени .Due to diode 19 and resistor 20, the open key transistor 21, like transistor 7, works for the entire period of the voltage of the C / network in near-active mode with a low base current. This occurs even at times when i / n is close to zero — at these moments DIODE: 19 is closed, but the collector current does not vanish, since it is closed through resistor 20 and constant voltage source 18.

Таким образом, технико-экономический эффект от использовани изобретени заключаетс в повыщении коэффициента стабилизации и надежности путем облегчени режима работы транзисторов.Thus, the technical and economic effect of using the invention is to increase the coefficient of stabilization and reliability by facilitating the operation of transistors.

Claims

1. USSR author's certificate No. 424129, cl. G 05F 5/00, 1972.

2. USSR author's certificate number 339912, cl. G 05F 1/20, 1970.

fuiJ

ITzr ii

-Sf

fpui.l