SU661530A1

SU661530A1 - Dc voltage stabilizer

Info

Publication number: SU661530A1
Application number: SU772499947A
Authority: SU
Inventors: Юрий Федорович Сорокин
Original assignee: Sorokin Yurij F
Priority date: 1977-06-27
Filing date: 1977-06-27
Publication date: 1979-05-05

Description

Изобретение относитс к области электрорадиотехники , аи.менно источникам питани , и может быть использовано в системах питани устройств автоматики и вычислительной техники.The invention relates to the field of electrical radio engineering, ai.menu power supplies, and can be used in the power supply systems of automation devices and computing.

Известны стабилизаторы посто нного напр жени , содержащие регулирующие транзисторы , включенные по схеме выпр мител , усилитель посто нного тока и блок сравнени 1 .DC voltage stabilizers are known that contain control transistors connected in a rectifier circuit, a DC amplifier, and a comparison unit 1.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующие транзисторы, включенные по схеме выпр мител , входами подсоединенные к рабочим выводам вторичной обмотки силового трансформатора, а выходы объединены и подсоединены к выводу дл подключени нагрузки , параллельно выводам дл подключени нагрузки подсоединен блок сравнени 2.The closest technical solution to the invention is a DC voltage regulator containing control transistors connected in a rectifier circuit, with inputs connected to the working terminals of the secondary winding of a power transformer, and the outputs are combined and connected to a terminal for connecting a load, parallel to terminals for connecting a load Comparison unit 2 is connected.

Недостатками известного стабилизатора напр жени вл ютс недостаточно высока надежность из-за инверсного включени регулирующих транзисторов в непровод щий полупериод и выходаИХ из стро при коротком замыкании, а также недостаточно высока стабильность .и больща мощность управлени из-за отсутстви согласующего транзистора .The disadvantages of the known voltage regulator are not sufficiently high reliability due to the inverse connection of the control transistors into the nonconducting half-period and failure during short-circuiting, as well as not enough stability. And a large control power due to the absence of a matching transistor.

Целью изобретени вл етс повышение надежности и стабильности без уменьшени КПД.The aim of the invention is to increase reliability and stability without reducing efficiency.

Дл этого стабилизатор посто нного напр жени ,содержащий регулируюнхие i ранзисторы , включенные по схеме выпр мител , входами подключенные к рабочим выводам вторичной обмотки силового трансформатора , а выходами объединенные и подсоединенные к выводу дл подключени нагрузки , подсоединенный входом параллельно выводам дл подключени нагрузки блок сравнени , характеризуетс дополнительно тем, что базы упом нутых регулирующих транзисторов подключены к понижающим выводам вторичной обмотки упом нутого силового трансформатора, через переход эмиттер-коллектор дополнительно введенных согласующих транзисторов той же проводимости , причем базы согласующих транзисторов подключены через последовательно соединенные резисторы, точки соединени которых через переход эмиттер-коллекторFor this, a DC voltage regulator containing controllers and razistors, connected according to the rectifier circuit, with inputs connected to the working terminals of the secondary winding of the power transformer, and outputs connected and connected to the output for connecting the load, connected with the input parallel to the terminals for connecting the load, the comparison unit, characterized additionally by the fact that the bases of said control transistors are connected to the downward terminals of the secondary winding of the said power transformer, ithout the emitter-collector additionally introduced matching transistors of the same conductivity, the base matching transistors are connected via series connected resistors, the connection point through which the emitter-collector

вновь введенного транзистора, подсоединена к точке соединени общей шины и среднего вывода вторичной обмотки трансформатора и через разделительные диоды с проуивоположными повышающими выводами вторичной обмотки, причем упом нутые понижающие выводы вторичной обмотки трансформатора через диоды в провод щем состо нии и последовательно включенный резистор подсоединены к выходному выводу.the newly inserted transistor is connected to the point of connection of the common bus and the middle output of the secondary winding of the transformer and through the separation diodes with lead-through opposite secondary winding leads, and the mentioned reducing leads of the secondary winding of the transformer are connected to the output terminal via diodes in a conducting state and a series-connected resistor .

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема стабилизатора посто нного напр жени .The drawing shows a circuit diagram of a constant voltage stabilizer.

Стабилизатор содержит регулирующие 1 и 2 транзисторы, силовой трансформатор 3, блок 4 сравнени , дополнительно введенные согласующие транзисторы 5 и 6, резисторы 7, 8, управл ющий транзистор 9, разделительные диоды 10, 11, резистор 12 и запускающие диоды 13, 14, ограничительные резисторы 15, 16, шунтирующие диоды 17, 18, резистор 15 усилительного транзистора, усилительный транзистор 20, делитель напр жени на резисторах 21, 22, опорный источник 23 и резистор опорного источника 24.The stabilizer contains regulating 1 and 2 transistors, power transformer 3, comparison unit 4, additionally introduced matching transistors 5 and 6, resistors 7, 8, control transistor 9, isolation diodes 10, 11, resistor 12 and driving diodes 13, 14, restrictive resistors 15, 16, shunt diodes 17, 18, resistor 15 of amplifying transistor, amplifying transistor 20, voltage divider on resistors 21, 22, reference source 23 and resistor of reference source 24.

Принцип работы стабилизатора напр жени заключаетс в следующем.The principle of operation of the voltage regulator is as follows.

При подаче переменного напр жени от силового трансформ.атора 3, на выход выпр мител , мину закрытые регулирующие транзисторы 1, 2, через подключенную к понижающим выводам вторичной обмотки цепь запуска из диодов 13, 14 и резистора 12, подаетс напр жение, которое открывает транзисторы 20, 9 и 5, 6, 1, 2, т.е. происходит запуск стабилизатора напр жени . Как только напр жение на нагрузке становитс больше напр жени на понижающих выводах вторичной обмотки, диоды 13, 14 закрываютс и цепь запуска, отключаема , не вли ет на работу стабилизатора.When applying alternating voltage from the power transformer 3, the output of the rectifier, the closed regulating transistors 1, 2, and the trigger circuit from the diodes 13, 14 and the resistor 12 connected to the downward terminals of the secondary winding are connected to the output of the transformer. 20, 9 and 5, 6, 1, 2, i.e. voltage stabilizer starts up. As soon as the voltage on the load becomes greater than the voltage on the lowering pins of the secondary winding, the diodes 13, 14 close and the start-up circuit, disconnecting, does not affect the operation of the stabilizer.

В полупериод, когда плюс переменного напр жени трансформатора 3 подаетс на эмиттер транзистора 1, а минус на эмиттер транзистора 2, регулирующий транзистор 1, база которого подключена через согласующий транзистор 5 к понижающему выводу вторичной обмотки, совместно с управл ющим транзистором 9 и блоком сравнени , состо щего из усилительного транзистора 20, опорного источника 23 и делител выходного напр жени 21, 22 образуют линейный стабилизатор напр жени , а регулирующий транзистор 2 и аналогично включенный транзистор 6 в этот полупериод закрыты положительным напр жением, подаваемым на базу транзисторов 6, 2 через диод 10 и 18 от повыщающего отвода вторичной обмотки, в другой полупериод - наоборот.In the half-period, when the plus of the alternating voltage of the transformer 3 is applied to the emitter of transistor 1, and the minus to the emitter of transistor 2, the regulating transistor 1, the base of which is connected through the matching transistor 5 to the downstream side of the secondary winding, and the comparison unit, consisting of an amplifying transistor 20, a reference source 23, and an output voltage divider 21, 22 form a linear voltage regulator, and the regulating transistor 2 and the similarly connected transistor 6 in this half-period closed a positive voltage applied to the base of transistor 6, 2 and 10 through diode 18 from povyschayuschego tap of the secondary winding, the other half period - vice versa.

Так как положительное напр жение на базе транзисторов 6, 2 больше, чем на коллекторе , то транзисторы 6, 2 закрыты как по переходу база-эМиттер, так и по переходу база-коллектор, что /исключает инверсныйSince the positive voltage at the base of transistors 6, 2 is greater than that at the collector, transistors 6, 2 are closed both at the base-eMitter transition and at the base-collector transition, which / excludes the inverse

режим этих транзисторов и обеспечивает надежную работу транзисторов 1, 2, 5, 6. При изменении выходного напр жени сигнал рассогласовани , полученный в результате сравнени напр жени делител 21, 22 и опорного источника 23, усиливаетс транзисто4)ом 20 и подаетс на базу управл ющего транзистора 9, который либо увеличивает сопротивление регулирующих транзисторов 1, 2 при увеличении выходного напр жени , либо уменьшает сопротивление этих транзисторов при уменьшении выходного напр жени , чем и осуществл етс стабилизаци выходного напр жени .the mode of these transistors ensures the reliable operation of transistors 1, 2, 5, 6. When the output voltage changes, the error signal obtained by comparing the voltage of the divider 21, 22 and the reference source 23 is amplified by the transistor 4) and fed to the base of the control transistor 9, which either increases the resistance of the control transistors 1, 2 with increasing output voltage, or decreases the resistance of these transistors with decreasing output voltage, which is what stabilizes the output voltage and

Причем за счет подключени базы гулирующих транзисторов 1 и 2 к понижающим выводам вторичной обмотки через согласующие транзисторы 5 и 6 коэффициент усилени регулирующего элемента такой же как у обычного линейного стабилизатора с согласующим транзистором, а падение напр жени на регулирующем элементе такое же как в линейном стабилизаторе без согласующего транзистора.Moreover, by connecting the base of the quantizing transistors 1 and 2 to the lowering pins of the secondary winding through the matching transistors 5 and 6, the gain of the regulating element is the same as that of a conventional linear regulator with a matching transistor, and the voltage drop on the regulating element is the same as in the linear stabilizer without matching transistor.

При коротком замыкании на выходе стабилизатора напр жение на опорном источнике 23 уменьшаетс до нул , транзистор 20, а следовательно, и транзисторы 9, 1, 2, 5, 6 закрываютс , что и обеспечивает защиту регулирующих транзисторов 1, 2 от пробо .In the event of a short circuit at the output of the stabilizer, the voltage on the reference source 23 decreases to zero, the transistor 20, and consequently, the transistors 9, 1, 2, 5, 6 are closed, which protects the control transistors 1, 2 from breakdown.

Кроме того, при замене в данном линейном стабилизаторе напр жени усилител отрицательной обратной св зи на щиротноимпульсныйг модул тор с отрицательной обратной св зью возможна широтно-импульсна стабилизаци выходного напр жени , т.е. получаетс импульсный стабилизатор напр жени .In addition, when a negative feedback amplifier is replaced by a pulse-width modulator with a negative feedback in this linear voltage regulator, pulse-width stabilization of the output voltage is possible, i.e. a pulse voltage regulator is obtained.

Claims

1. Karpov V. I. Semiconductor compensatory voltage and current stabilizers, Moscow, Energia, 1967, p. 53, rice 35.

2. USSR author's certificate number 253170, cl. G 05 F 1/56, 1969.