SU752288A1 - Redundancy dc voltage stabilizer - Google Patents
Redundancy dc voltage stabilizer Download PDFInfo
- Publication number
- SU752288A1 SU752288A1 SU782643340A SU2643340A SU752288A1 SU 752288 A1 SU752288 A1 SU 752288A1 SU 782643340 A SU782643340 A SU 782643340A SU 2643340 A SU2643340 A SU 2643340A SU 752288 A1 SU752288 A1 SU 752288A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- transistor
- output
- input
- control unit
- terminal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
Изобретение относитс к электротехнике, в частности к стабилизированным источникам питани посто нного тока. Известен резервированный стабилизатор напр жени посто нного тока, содержащий два компенсационных стабилизатора, выполненных на регулирующих и согласующих транзисторах различного типа проводимости и включенных последовательно с нагрузкой, причем змиттер согласующего транзистора первого стабилизатор и база согласующего транзистора второго стаби лизатора подключена к опорному стабилитрону, база согласующего транзистора первого стабилизатора соединена с делителем напр жени перво го стабилизатора, а змиттер согласующего транзис тора второго стабилизатора - с его делителем напр жени , выходные клеммы расположены между коллекторами регулирующих транзисторов Ц. Недостатками данного стабилизатора вл ютс невозможность применени в системах питани с сетью посто нного тока или с централизованным выпр мителем из-за наличи регулирующих транзисторов в обоих шинах питаки ; отсутствие надежности запуска; низка стабильность по цепи питани и току нагрузки из-за малого усилени цепи обратной св зи; низкий КПД схемы при работе на большие токи нагрузки, когда регулирующие транзисторы необходимо выполн ть в виде составных транзисторов, а использовать различные номиналы напр жени питани оконечного и предоконечного транзисторов в схеме данной структуры нет возможности. Наиболее близким к изобретению вл етс стабилизатор; содержащий два последовательно соединенных силовых транзистора, включенных между первой клеммой источника питани и выходной клеммой, и два блока управлени , каждый из которых подключен первым входом ко второй клемме источника питани , вторым - к общей шине и третьим - к среднему выводу соответствующего резистивного делител , подсоединенного между выходной клеммой и общей шиной, а выходом к базе соответствующего силового транзистора и включает в себ токостабилизирующий двухполюсник , согласующий транзистор и усилитель обратной св зи, причем согласующий транзистор подключен между первым входом и выходом блока управлени , а управл ющим электродом - к выходу усилител обратной св зи, первый вход которого соещшен с вторым , а второй - с третьими входами блока управлени , а токостабилизирующий двухполюсник включен между первым входом блока управлени и выходом усилител обратной Св зи 2. Данному устройству присуща недостаточна надежность. Это св зано с тем, что при снижении напр жени коллектора первого силового транзистора ниже величины, равной разности напр жени коллекторов согласующих транзисторов, минус мшшмальное падение напр жени на токос билизирующем двухполюснике, минус падение иапр жетм н ереходе база-эмиттер соглас щего транзистора, что возможно при колебани х сетевого напр жени и при переходных процессах, либо при обрывах в силовой цепи от источника питани до коллектора второго силового транзистора, согласующие транзисторы начинают работать на нагрузку, что приводит к выходу их из стро . Кроме того затруднена настройка стабилизатора , так как схема не допускает работу второго силового транзистора в режиме насыщени из-за перегрузки его согласующего транзистора и, таким образом, сгб зательно пер вый силовой транзистор должен работать на границе насыще1ш , а второй транзистор в линейном. Вследствие зтого при настройке необходимо сначала настроить второй стабилизатор , а затем первый, причем дл надежности номинал напр жени второго должен быть несколько ниже, чем номинал первого стабили затора. Цель изобретени - повыщение надежности и упрощение настройки. Указа1ша цель достигаетс тем, что в резер вированный стабилизато напр жени посто нного тока введены два дополнительных транзи тора с двум датчиками тока, каждый из которых подключен параллельно переходу базазмиттер соответствующего дополнительного транзистора, эмиттер которого подсоединен к управл ющему электроду соответствующего . С1ЩОВОГО транзистора, база - к выходу соотве ствующего блока управлени , и коллектор - к управл ющему электроду согласующего тран зистора этого же блока управлени , при этом все транзисторы одного типа проводимости. На чертеже приведена принщшиальна элект ческа схема резервированного стабилизатора напр жени посто нного тока. Стабилизатор содержит два последовательно соединенных силовых транзистора 1, 2, включенных между первой клеммой источника 3 питани и выходной клеммой, подсоединенной к нагрузке 4, и два блока 5 и 6 управлени , каждый из которых подключен первым входом к второй клемме источника 3 питани вторым - к общей щине, а третьим - к среднему выводу соответствующего резистивного делител 7, 8, подсоединенного параллельно нагрузке 4. Каждый блок 5(6) управлени включает в себ токостабилизирующий двухполюсник 9(10), согласующий транзистор 11(12) и усилитель обратной св зи 13(14), причем согласующий транзистор 11(12) подключен между первым входом и выходом бло ка управлени 5(6), а управл ющим электродом - к выходу усилител обратной св зи 13(14), первый вход которого соединен с вторым, а второй - с третьим входами блока 5(6) управлени , а токостабилизирующий двухполюсник 9(10) включен ме сду первым входом блока управлени и выходом усилител обратной св зи 13(14). Базо-эмит .терные переходы дополнительных транзисторов 15, 16 защунтированы датчиками 17 и 18 тока, подключенными между управл ющими электродами соответствующих силовых транзисторов и выходами блоков управлени , причем коллекторы дополнительных транзисторов 15, 16 соединены с управл ющими электродами соответствующих согласующих транзисторов И, 12. В резервированном стабилизаторе напр жени посто нного тока возможны два режима работы: при выполнении указанного ограничени на напр жени на коллекторах транзисторов 1, 11, 12 и при напр жении на коллекторе-транзистора 1 ниже указанной величины, но не ниже минимально необходимой величины дл обеспечени стабилизации выходного напр жени . В первом режиме устройство работает следующим образом. Транзистор 2, блок 6 управлени и делитель 7, представл ют собой обычный линейный стабилизатор с раздельным питанием блока управлени и силовой цепи, работающий в линейном режиме и обеспечивающий стабилизацию выходного напр жени на заданном уровне. Датчик 18 тока выбирают таким образом, чтобы при номинальной нагрузке и минимальном коэффициенте усилени транзистора 2, транзистор 16 был заперт. Транзистор 1, блок 5 управлени и делитель 8 также представл ют собой линейный стабилизатор, настроенный на выходное напр жение, несколько больщее, чем напр жение основного стабилизатора. Вследствие этого траюистор 1 работает как эмиттерный повторитель и падение напр жени на нем определ етс величиной напр жени на его коллекторе , минимальным падением напр жени на стабилизаторе 9 тока, переходе база-эмиттер транзистора 11, на датчике 17 тока, не превышающем в этом режиме величины 0,2-03 В, и на переходе база-эмиттер транзистора 1, что в сумме составл ет минимум 3-4 В. Транзистор 15 при этом заперт.The invention relates to electrical engineering, in particular to stabilized DC power supplies. A redundant DC voltage regulator is known, containing two compensatory stabilizers made on regulating and matching transistors of various types of conductivity and connected in series with the load, with the emitter of the matching transistor of the first stabilizer and the base of the matching transistor of the second stabilizer connected to the reference zener diode, the base of the matching transistor the first stabilizer is connected to the voltage divider of the first stabilizer, and the zmitter matching transis the second stabilizer torus is with its voltage divider; the output terminals are located between the collectors of control transistors C. The disadvantages of this stabilizer are the impossibility of using in power supply systems with a direct current network or with a centralized rectifier due to the presence of control transistors in both pitka buses; lack of reliability of the launch; low stability in the power supply circuit and load current due to low gain of the feedback circuit; low efficiency of the circuit when operating at high load currents, when regulating transistors must be executed as composite transistors, and it is not possible to use different power ratings for the terminal and pre-terminal transistors in the circuit of this structure. Closest to the invention is a stabilizer; containing two series-connected power transistors connected between the first power supply terminal and the output terminal, and two control units, each of which are connected to the second terminal of the power source, the second to the common bus, and the third to the average output of the corresponding resistive divider connected between the output terminal and the common busbar, and the output to the base of the corresponding power transistor and includes a current-stabilizing two-pole, a matching transistor and a feedback amplifier and the matching transistor is connected between the first input and the output of the control unit and the control electrode to the output of the feedback amplifier, the first input of which is connected to the second one, and the second to the third inputs of the control unit, and a current-stabilizing bipolar circuit is connected between the first input of the control unit and the output of the feedback amplifier 2. Reliability is inherent in this device. This is due to the fact that when the collector voltage of the first power transistor decreases below the value equal to the difference in the collector voltage of the matching transistors, minus the drop in voltage on the current-generating bipolar, minus the fall and voltage across the base-emitter matching transistor, possibly with mains voltage fluctuations and transients, or with breaks in the power circuit from the power source to the collector of the second power transistor, the matching transistors begin to operate on load ku, which leads to their failure. In addition, stabilizer adjustment is difficult, since the circuit does not allow the second power transistor to operate in saturation mode due to overload of its matching transistor and, thus, the first power transistor must operate at the saturation boundary and the second transistor in the linear one. Because of this, when adjusting, you must first set up the second stabilizer, and then the first, and for reliability, the voltage rating of the second should be slightly lower than the value of the first stabilizer. The purpose of the invention is to increase reliability and simplify setup. This goal is achieved by introducing two additional transistors with two current sensors, each of which is connected in parallel with the base-matching switch of the corresponding additional transistor, the emitter of which is connected to the corresponding control electrode. SSCHTCH transistor, the base is connected to the output of the corresponding control unit, and the collector is connected to the control electrode of the matching transistor of the same control unit, with all transistors of the same conductivity type. The drawing is a circuit diagram of a redundant DC voltage regulator. The stabilizer contains two series-connected power transistors 1, 2 connected between the first terminal of the power source 3 and the output terminal connected to the load 4, and two control units 5 and 6, each of which is connected to the second terminal of the second power source 3 by the second - to common busbar, and the third - to the average output of the corresponding resistive divider 7, 8, connected in parallel to the load 4. Each control unit 5 (6) includes a current-stabilizing two-pole 9 (10), a matching transistor 11 (12) and an amplifier 13, and the matching transistor 11 (12) is connected between the first input and the output of the control unit 5 (6), and the control electrode to the output of the feedback amplifier 13 (14), the first input of which is connected to the second, and the second with the third inputs of the control unit 5 (6), and the current-stabilizing two-terminal 9 (10) is switched on between the first input of the control unit and the output of the feedback amplifier 13 (14). The base-emitter junctions of the additional transistors 15, 16 are clamped by the current sensors 17 and 18 connected between the control electrodes of the respective power transistors and the outputs of the control units, the collectors of the additional transistors 15, 16 being connected to the control electrodes of the corresponding matching transistors I, 12. In a redundant DC voltage regulator, two modes of operation are possible: when performing the indicated limit on the voltage across the collectors of transistors 1, 11, 12, and under voltage and at the collector transistor 1 is lower than the specified value, but not lower than the minimum required value to ensure stabilization of the output voltage. In the first mode, the device operates as follows. Transistor 2, control unit 6 and divider 7, are a conventional linear regulator with separate power supply to the control unit and the power circuit, operating in a linear mode and providing stabilization of the output voltage at a predetermined level. The current sensor 18 is selected so that at rated load and minimum gain of transistor 2, transistor 16 is locked. Transistor 1, control unit 5 and divider 8 are also a linear regulator tuned to an output voltage slightly higher than the voltage of the main stabilizer. As a result, the switch 1 operates as an emitter follower and the voltage drop across it is determined by the voltage on its collector, the minimum voltage drop on the current stabilizer 9, the base-emitter junction of transistor 11, on the current sensor 17 not exceeding in this mode 0.2-03 V, and at the base-emitter junction of transistor 1, which totals at least 3-4 V. The transistor 15 is locked.
При пробое транзистора 2 или отказах элементов в блоке 6 управлени , привод щих к насыщению транзистора 2, переходит в линейный режим стабилизатор на элементах 1, 5, 8, 9, 11, поддержива на нагрузке 4 заранее установленный номинал напр жени .During the breakdown of transistor 2 or failure of elements in the control unit 6, resulting in the saturation of transistor 2, the stabilizer on the elements 1, 5, 8, 9, 11 goes into linear mode, maintaining a predetermined voltage rating on the load 4.
Повыщение надежности функционировани устройства в зтом режиме достигаетс тем, что при обрыве силового провода, на участке от источника 3 питани до коллектора транзистора 1 возрастают токи через датчики 17 и 18 тока в 2-3 раза против номинальных, отпираютс транзисторы 15, 16, они отбирают почти весь ток стабилизаторов 9 и 10 тока, транзисторы И и 12 подзапираютс , что приводит к ограничению токов через них и защите их от выхода из стро .Improving the reliability of the device in this mode is achieved by the fact that when the power wire is broken, in the area from the power source 3 to the collector of transistor 1, the currents through the current sensors 17 and 18 increase by 2-3 times against the nominal, transistors 15, 16 are unlocked, they take almost the entire current of the current stabilizers 9 and 10, the transistors I and 12 are blocked up, which leads to the limitation of the currents through them and to protect them from failure.
Во втором режиме устройство работает следующим образом.In the second mode, the device operates as follows.
Основной стабилизатор на элементах 2, 6, 10, 12, 7, 16, 18 работает так же, как и в предыдущем случае.The main stabilizer on elements 2, 6, 10, 12, 7, 16, 18 works the same as in the previous case.
Если разность потенциалов коллекторов транзисторов 1 и 11 оказываетс больще, чем падение напр жени на стабилизаторе 9 тока плюс падение напр жени на переходе базаэмиттер транзистора 11, плюс номинальное падение напр жени на датчике тока 17, начинае возрастать ток через последний до тех пор, пока не откроетс транзистор 15 и почти весь ток стабилизатора 9 тока не начнет проходить через него, а не поступать в базу согласующего транзистора 11. За счет этого транзистор 1 подзапираетс и на нем падает излищек напр жени . Этот режим работы автоматически обеспечиваетс при всех возможных в устройстве токах нагрузки, температуре, разбросах коэффициентов усилени транзисторов 1, 11, 15.If the collector potential difference between transistors 1 and 11 is greater than the voltage drop across the current stabilizer 9 plus the voltage drop across the base of the emitter of transistor 11, plus the nominal voltage drop across the current sensor 17, the current through the latter begins to increase until the transistor 15 opens and almost the entire current of the current stabilizer 9 does not start to pass through it, and does not flow into the base of the matching transistor 11. Due to this, the transistor 1 is trapped and the voltage junction falls on it. This mode of operation is automatically ensured at all possible load currents in the device, the temperature, the spread of the gains of the transistors 1, 11, 15.
Величина резистора 17 выбираетс из тех же соображений, что и резистора 18, т.е. при идентичных транзисторах они равны. При этом очевидно, что величина тока через резистор 17 в зтом режиме определ етс напр жением отпирани транзистора 15 и величиной резистора 17, в то врем как ток через резистор 18 зависит только от тока нагрузки, коэффициентов усилени транзисторов 2, 12 и тока стабилизатора 10 тока.The magnitude of the resistor 17 is selected from the same considerations as the resistor 18, i.e. with identical transistors, they are equal. It is obvious that the current through the resistor 17 in this mode is determined by the unlocking voltage of the transistor 15 and the value of the resistor 17, while the current through the resistor 18 depends only on the load current, the gain factors of the transistors 2, 12 and the current stabilizer 10 current .
При пробое транзистора 2 или отказах элементов в блоке 6 управлени , привод щих к насыщению транзистора 2, переходит в линейный режим стабилизатор на элементах 1, 5,8, 15,17. При этом ток через резистор 17 уме ьщаетс настолько, что транзистор 15 запираетс и не вли ет на работу стабилизатора. Ток же через резистор 18 возрастает, отпираетс / транзистор 16, защища блок 6 управлени In the case of breakdown of transistor 2 or failure of elements in control unit 6, resulting in saturation of transistor 2, the stabilizer on elements 1, 5.8, 15.17 goes into linear mode. At the same time, the current through the resistor 17 is increased so much that the transistor 15 is locked and does not affect the operation of the stabilizer. The current through the resistor 18 increases, turns on / the transistor 16, protecting the control unit 6
0 от перегрузки.0 overload.
Напр жение на нагрузке 4 при этом может быть как очень близким к исходному,, так и отличным от него, что зависит от установки потенщю метра 8. При обрыве силовой цепи или снижении напр жени коллектора транзистора 1 The voltage on the load 4 can be both very close to the original one and different from it, depending on the installation of the potential of the meter 8. When the power circuit is broken or the collector voltage of transistor 1 decreases
5 ниже величины, обеспечивающей стабилизацию выходного напр жени , работа устройства идентична работе в первом режиме в случае обрыва силового провода.5 below the value that ensures the stabilization of the output voltage, the operation of the device is identical to the operation in the first mode in case of a break in the power wire.
Если происходит пробой транзистора 1 или If transistor 1 is broken or
0 отказы в блоке 5 управлени , привод щие к насыщению транзистора 1, это никак не сказываетс на работе второго стабилизатора.0 failures in the control unit 5, resulting in the saturation of the transistor 1, this does not affect the operation of the second stabilizer.
В предлагаемом устройстве существенно In the proposed device is essential
5 облегчена настройка, так как функции первого и второго Стабилизаторов можно помен ть местами. Тогда транзистор 1 в исходном состо нии работает в линейном режиме, а транзистор 2 - на границе насыщени , излищек же напр жени падает на транзисторе 12 за счет его подзапирани транзистором 16.5, the setup is simplified, since the functions of the first and second stabilizers can be swapped. Then, the transistor 1 in the initial state operates in a linear mode, and the transistor 2 - at the saturation boundary, and the voltage drops out of the transistor 12 due to its fusing by the transistor 16.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782643340A SU752288A1 (en) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Redundancy dc voltage stabilizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782643340A SU752288A1 (en) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Redundancy dc voltage stabilizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU752288A1 true SU752288A1 (en) | 1980-07-30 |
Family
ID=20776489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU782643340A SU752288A1 (en) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Redundancy dc voltage stabilizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU752288A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009104980A1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Закрытое Акционерное Общество "Когерент" | Power supply device for electric appliances located in an explosive medium (variants) |
-
1978
- 1978-07-17 SU SU782643340A patent/SU752288A1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009104980A1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Закрытое Акционерное Общество "Когерент" | Power supply device for electric appliances located in an explosive medium (variants) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3697861A (en) | Short circuit protected voltage regulator | |
| US3445751A (en) | Current limiting voltage regulator | |
| SU752288A1 (en) | Redundancy dc voltage stabilizer | |
| US3237087A (en) | Regulation circuit with a zener diode protecting a plurality of series connected transistors | |
| US3530367A (en) | Zener diode voltage regulator circuit | |
| US3978391A (en) | Direct current stabilizing device | |
| US3150310A (en) | Control circuit for series connected semiconductors | |
| SU777648A1 (en) | Dc voltage stabilizer | |
| SU941966A1 (en) | Dc voltage stabilizer | |
| SU1753462A1 (en) | Dc power supply system | |
| SU746833A1 (en) | Secondary power source | |
| SU1291951A1 (en) | Stabilized power source | |
| RU2025766C1 (en) | Constantly controlled direct current stabilizer | |
| US3056043A (en) | Gate having voltage divider shunting series emitter-collector paths and individual base-bias level setting means equalizing transistor leakage currents | |
| SU744518A1 (en) | Secondary dc supply source | |
| US3437828A (en) | Regulated power supply | |
| SU860024A1 (en) | Dc voltage stabilizer | |
| SU1665353A1 (en) | Dc voltage regulator of the compensation type | |
| RU2016415C1 (en) | Redundancy dc voltage stabilizer | |
| SU935922A1 (en) | D.c. voltage linear stabilizer | |
| SU964606A1 (en) | Protected power supply source | |
| SU410371A1 (en) | ||
| SU805283A1 (en) | Stabilized power supply source | |
| SU1476451A1 (en) | Stabilizer of dc voltage with protection | |
| SU1597878A1 (en) | Electric power source |