SU660037A1

SU660037A1 - Stabilized dc voltaze source

Info

Publication number: SU660037A1
Application number: SU772470579A
Authority: SU
Inventors: Владимир Анисимович Атаназевич; Надежла Григорьевна Ворновицкая
Original assignee: Предприятие П/Я А-3706
Priority date: 1977-04-08
Filing date: 1977-04-08
Publication date: 1979-04-30

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитани радиотехнических устройств, устройств св зи и вычислительной техники.The invention relates to electrical engineering and can be used in secondary power sources of radio engineering devices, communication devices and computer equipment.

Известен стабилизированный источник посто нного напр жени , содержапдий последовательно включенные с источником питани и нагрузкой предварительный и выходной линейные стабилизаторы. Параллельно силовому регулирующему транзистору в предварительном стабилизаторе включен низкоомный шунтирующий резистор , за счет установки которого уменьшаетс мощность, рассеиваема на силовых регулирующих транзисторах источника посто нного напр жени и повышаетс надежность его работы {.A stabilized constant voltage source is known, the contents connected in series with the power source and the load are preliminary and output linear stabilizers. Parallel to the power regulating transistor, a low-resistance shunt resistor is turned on in the pre-stabilizer, due to the installation of which the power dissipated on the power regulating transistors of a constant voltage source is reduced and its reliability increases.

Известен также стабилизированный источник посто нного напр жени , содержащий соединенные последовательно входной и выходной регулирующие транзисторы, включенные в одну из силовых шин, усилитель обратной св зи, входами подсоединенный к выходным выводам, а выходом - к базе выходного регулирующего транзистора , и резистор, шунтирующий коллекторемиттерный переход входного регулирующего транзистора {2.A stabilized DC voltage source is also known, containing input and output control transistors connected in series, connected to one of the power buses, a feedback amplifier, inputs connected to the output pins, and output to a base of the output control transistor, and a shunt co-switch. junction input control transistor {2.

Облада р дом положительных качеств, Possessing a number of positive qualities

известное устройство незаменимо в высоковольтных прецизионных стабилизаторах напр жени , высокоточных устройствах с щироким диапазоном изменени входного напр жени . Но в р де случаев отрицательно на применении стабилизатора - прототипа сказываетс конструкци предварительного стабилизатора на регулируюпдем элементе, который щунтирован резистором , что нриводит к по влению значите .льного обратного напр жени на базаэмиттерном переходе транзистора при уменьшении тока нагрузки, либо в моменты временного отключени нагрузки от вы.хода источника, например, при работе в импульсном режиме.The known device is indispensable in high-voltage precision voltage regulators, high-precision devices with a wide range of input voltage changes. But in a number of cases, the use of a stabilizer of the prototype is negatively affected by the design of the pre-stabilizer on the regulating element, which is shunted by a resistor, which leads to significant reverse voltage on the base-emitter junction of the transistor when the load current decreases, or during moments of temporary load disconnection source output, for example, when operating in pulsed mode.

Стабилизаци напр жени на выходе предварительного линейного стабилизатора на входном регулирующем транзисторе будет иметь место в том случае, если сопротивление этого транзистора меньше сопротивлени шунтирующего .резистора. Граничным условием существовани режима стабилизации будет равенство сопротивлений указанных элементов.Voltage stabilization at the output of the pre-linear regulator at the input control transistor will occur if the resistance of this transistor is less than the resistance of the shunt resistor. The boundary condition for the existence of the stabilization regime will be the equality of the resistances of these elements.

Таким образом, уменьшение тока нагрузки вызывает увеличение сопротивлени регулирующего транзистора и приводит к увеличению выходного напр л ени предварительного линейного стабилизатора, и, вThus, a decrease in the load current causes an increase in the resistance of the control transistor and leads to an increase in the output voltage of the preliminary linear stabilizer, and, in

конечном итоге, при полном отключении нагрузки все напр жение источника питани через шунтируюп1,ий рези.стор поступает на выход ир|едварительного стабилизатора . Переход база-эмиттер (вход) входного регулирующего транзи-стора включен между выходом иредваритсльного стабилизатора и входом выходного стабилизатор,., включенном последовател1)Ио с источником опорного напр жени . В процессе работы входной регулирующий транзистор имеет сонротивление, меньщее сопротивлени ш}нтируюи1,его резистора. При уменьшении нагрузки, и, в предельном случае, отключении от выхода схемы через резистор напр жение источника питани поступает на выход предварительного стабилизатора. Разность потенциалов в этом случае отрицательна , входной регулирующий транзистор закрыт.Eventually, with the load completely disconnected, the entire voltage of the power source through the shunt1, and the resistor, goes to the output of the preliminary stabilizer. The base-emitter (input) transition of the input regulating transistor is connected between the output of the intermediate stabilizer and the input of the output stabilizer, the switched-on 1) Io with a source of reference voltage. In the process, the input control transistor has a sonic resistance lower than the resistance of its resistor. When the load is reduced, and, in the extreme case, when the circuit is disconnected from the output of the circuit, the voltage of the power source is fed to the output of the pre-stabilizer. The potential difference in this case is negative, the input control transistor is closed.

Повышенное значение обратных напр жений на входе понижает надежность работы как транзисторов, так и всего устройства .The increased value of the return voltage at the input reduces the reliability of operation of both the transistors and the entire device.

Целью изобретени вл етс повышение надежности при колебатш х тока нагрузки.The aim of the invention is to increase reliability with fluctuations in load current.

Дл этого в етабилизированн1)Ш источник посто нного напр жени , содержащий соединенные поеледовательно входной и выходной регулирующие транзисторы, включенные в одну из силовых шик, усилитель Обратной св зи, входами подсоединенный к выходным выводам, а выходом- к базе выходного регулирующего транзистора , и резистор, щунтирующий коллектор-эмиттерный переход входного регулирующего транзистора, введены регулируемый опорный блок, состо щий из траизиетора , нелинейного элемента и резистора, и диод, подключенный встречно-параллельно база-эмнттерному переходу входного регулирующего транзистора, причем база входного Регулируюи1его транзистора через нелинейный элемент опорного блока соединена с коллектором транзистора опорного блока, база которого подключена к выходному силовому зажиму выходного регулирующего транзистора, а эмиттер через резистор опорного блока соединен с обшей щиной.To do this, in the stabilized 1) W is a DC voltage source containing connected input and output control transistors connected in one of the power chic, a feedback amplifier, inputs connected to the output terminals, and output to the output control transistor base, and a resistor , shunt collector-emitter junction of the input control transistor, introduced an adjustable reference block consisting of a trasiethor, a nonlinear element and a resistor, and a diode connected counter-parallel b for emntternomu-transition of the input regulating transistor, the base of the input transistor Reguliruyui1ego through the nonlinear element of the reference block is connected to the collector of the reference block transistor having a base connected to the output terminal of the power output regulating transistor, and an emitter through a resistor connected to the reference block sheathe schinoy.

На чертеже изображена принциниал1;на электрическа схема стабилизированного источ гика посто нного напр жени .The drawing shows a principle1; an electric circuit of a stabilized source of constant voltage.

Он содержит последовательно включенные с источником питани 1 и нагрузкойIt contains series-connected with power supply 1 and load

2предварительный линейный стабилизатор2 preliminary linear stabilizer

3и выходной линейный стабилизатор 4 с усилителем обратной св зи 5. Входной регулирующий транзистор 6 предварительного линейного стабилизатора 3 щунтирован резистором 7. База регулирующего транзистора 6 шунтирована встречно включенным диодом 8 и соединена с общей шиной источника питани 1 и нагрузки 2 через регулируемый опорный элемент 9, выполненный на транзисторе 10, коллектором через стабилитрон 11, подключенным к базе регулирующего транзистора 6, эмиттером через резистор 12 - к обшей шине, а баЗОЙ - к выходу выходного линейного стабилизатора 4. в состав которого входит регулируюпхий транзистор 13 с иодключенпым к его базе усилителем 5 обратной св зи. К базам транз11СтО|)ов (i 13 через3 and output linear regulator 4 with feedback amplifier 5. Input regulating transistor 6 of pre-linear regulator 3 is shunted by resistor 7. Base of regulating transistor 6 is shunted by oppositely connected diode 8 and connected to common power supply bus 1 and load 2 via adjustable support element 9, made on the transistor 10, the collector through the Zener diode 11 connected to the base of the regulating transistor 6, the emitter through the resistor 12 to the common bus, and the BASE to the output of the output linear stabilizer 4. pa which includes reguliruyuphy iodklyuchenpym transistor 13 with its base to the feedback amplifier 5. To the bases of trans11STO |) s (i 13 through

о-граничительные резисторы 14, 15 подключен источник смещени 16.The o-boundary resistors 14, 15 are connected to an offset source 16.

Стабилизированный источник посто нного напр жени работает следующим образом .The stabilized constant voltage source operates as follows.

В процессе работы напр жение от источника питани 1 через последовательно включенные стабилизаторы 3, 4 подаетс на нагрузку 2. За счет энергии источника питани 1 компенсируетс расход энергииDuring operation, the voltage from the power source 1 is applied to the load 2 through successively connected stabilizers 3, 4. The power consumption of the power source 1 is compensated for.

в нагрузке 2 путем обратно проиорциопальпого изменени сопротивлени регулирующих транзисторов 6, 13. Силова часть каждого линейного стабилизатора 3, 4 в данном случае выполнена по схеме эмиттерного повторител и в режиме номинальной нагрузки на выходах стабилизаторов действуют напр жени регулируемого оиорпого блока 9 и }Т1 Лител 5 обратной св зи соответственно.in load 2 by reversing the change in resistance of control transistors 6, 13. The power part of each linear stabilizer 3, 4 in this case is made according to the emitter follower circuit and in the mode of the nominal load on the outputs of the stabilizers act the voltage of the adjustable oryor block 9 and} T1 Litel 5 feedback, respectively.

Транзистор 10 опорного блока 9, подключенного между базой транзистора 6 и обшей шиной, находитс в режиме насыщени из-за того, что ток эмиттерной цени через резистор 12 больи е тока коллекторной цени через стаб1 литрон 11.The transistor 10 of the reference block 9 connected between the base of the transistor 6 and the common bus is in saturation mode due to the fact that the current of the emitter value through the resistor 12 is higher than the current of the collector value through the stabiliter 11.

Таким образом напр жение, действующее на входе транзистора 6 относительно общей шины, равно сумме нанр жений на стабилитроне 11, насыщенном транзистореThus, the voltage acting at the input of the transistor 6 relative to the common bus is equal to the sum of the voltage on the Zener diode 11, a saturated transistor

10 и резисторе 12.10 and resistor 12.

Как известно, при уменьшении тока нагрузки транзистор 6 предварительного ли ейного стабилизатора входит в режим отеечки (закрываетс ) и напр жение на выходе стабилизатора повышаетс . Диод 8 смен1аете в пр мом нанравлен1 И, и ток коллекторной цепи транзистора 10 через стабилитрон 11 увеличиваетс , приближа сь к значению тока эмиттерной цепи через резистор 12. Когда ток через етабилиTDOH 11 больн1е тока через резистор 12, напр жение на резисторе 12 повынгаетс , что переводит транзпетор 10 в линейный рсжим , так как на его базе действует посто нное напр жение выходного линейного стабилизатора 4. В дальнейшем напр жение на коллекторе транзистора 10 возрастает нропорционально росту выходного напр жени предварительного стабилизатора , а ток через диод 8 остаетс неизменны-м . При этом обратное нанр жение на входе транзистора 6 предварительного линейного стабилизатора 3 в стабилизированном источнике посто нного напр жени остаетс неизменным и не превышает напр жени на пр мосмешенном диоде 8.As is well known, when the load current decreases, the transistor 6 of the preliminary linear stabilizer enters the output mode (closes) and the voltage at the output of the stabilizer rises. Diode 8 is switched in and out, and the collector circuit current of transistor 10 through Zener diode 11 increases, approaching the value of the emitter circuit current through resistor 12. When the current through emulator TDOH 11 is sick with current through resistor 12, the voltage on resistor 12 is raised, which translates the transponder 10 into a linear shunt, since a constant voltage of the output linear regulator 4 acts on its base. Subsequently, the voltage on the collector of the transistor 10 increases in proportion to the increase in the output voltage of the preliminary stabilizer congestion, and the current through the diode 8 remains unchanged-m. At the same time, the reverse voltage at the input of the transistor 6 of the pre-linear stabilizer 3 in the stabilized DC voltage source remains unchanged and does not exceed the voltage on the mixed diode 8.

Аварийный режим исключаетс .Emergency mode is excluded.

Стабилизированный источник посто нного напр жени можно применить в децентрализованной системе электролитани аппаратуры , требующей высокостабильного напр н ени с малым уровнем пульсации, при об зательном отсутствии электромагнитных помех и высокочастотных всплесков на фоне выходного посто нного напр жени .A stabilized DC voltage source can be used in a decentralized electrolytic system of equipment that requires a highly stable voltage with a low level of pulsation, with an absent absence of electromagnetic interference and high frequency bursts against the background of the output DC voltage.

Claims

1.Kar :: ov V. ii. Semiconductor compensation stabilizers of the voltage of Ii roK.i. M., “Energy. 1967, p. 64. fig. 42

2. Electric source

on poluDodi11)) vol1111kovykh () pax ed.

.Sov.

ka S.D. and Halperin EI, M., radio, 1969, p. 189, fig. 111.18.