SU752294A1

SU752294A1 - Dc voltage stabilizer

Info

Publication number: SU752294A1
Application number: SU782610202A
Authority: SU
Inventors: Габтелкадыр Габтрахманович Муртазин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5209
Priority date: 1978-05-03
Filing date: 1978-05-03
Publication date: 1980-07-30

Description

Изобретение относитс к промышленной радиоэлектронике и может найти применение в устройствах электропитани узлов автоматики , вычислительной техники и средств св зи. Известен стабилизатор посто нното напр жени , содержащий последовательно включенный в выходную шину регулируюший элемент, измерительно-усилительный узел, токостабилизируюший двухполюсник и блок зашиты 1. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последовательно включенный в выходную шину регулирующий элемент, управл ющей цепью соединенный с выходом измерительно-усилительното узла, включенного параллельно выходным выводам и с выходом токостабилизируюшего двухполюс ника, подключенного через диод к блоку защиты , состо щему из последовательно включен ного с регулирующим элементом датчика тока, транзистора защиты, коллектор которого через делитель подсоединен к общей шине, эмиттер через полупроводниковый диод - к первому выводу датчика тока, а база через резисгор - ко второму выводу датчика тока, тиристора, катод которого подключен к общей, щине, анод через резистор - ко второму выводу датчика тока, а управл ющий электрод-к средней точке делител , причем между катодом и управл ющим электродом тиристора подключен конденсатор 2. Однако известный стабилизатор имеет слож .ную схему, соответственно низкую надежность, низкий КПД и относительно высокое внутреннее сопротивление. Цель - упрощение схемы, увеличение КПД и надежности, уменьшение внутреннего сопротивлени стабилизатора. Указанна цель достигаетс тем, что в стабилизаторе посто нного напр жени база транзистора токостабилизирующего двухполюсника подключена к эмиттеру транзистора блока защиты, а эмиттер через резистор - к первому выводу датчика тока, второй вывод которого непосредственно соединен с базой транзистора блока защиты. Кроме того, при наличии в регулирующем элементе согласующего транзистора, коллекторThe invention relates to industrial electronics and can be used in power supply devices for automation, computing and communication facilities. The constant voltage regulator is known, which contains a regulating element connected in series to the output busbar, a measuring amplifier unit, a current stabilized two-pole device and a block is protected 1. The closest technical solution to the proposed method is a regulator of constant voltage connected in series to the regulator element control circuit connected to the output of the measuring amplifier node connected in parallel to the output pins and to the output of the current-stabilized two A pole connected via a diode to a protection unit consisting of a current sensor connected in series with a regulating element, a protection transistor, the collector of which is connected via a divider to the common bus, the emitter through a semiconductor diode to the first output of the current sensor, and the base through resetter to the second output of the current sensor, the thyristor, the cathode of which is connected to the common, bus bar, the anode through a resistor to the second output of the current sensor, and the control electrode to the midpoint of the divider, and between the cathode and the control electrode thyristor is connected to capacitor 2. However, the known stabilizer has a complex circuit, respectively, low reliability, low efficiency and relatively high internal resistance. The goal is to simplify the circuit, increase efficiency and reliability, reduce internal resistance of the stabilizer. This goal is achieved by the fact that in the constant voltage stabilizer the base of the current-stabilizing two-pole transistor is connected to the emitter of the transistor of the protection unit, and the emitter is connected via a resistor to the first output of the current sensor, the second output of which is directly connected to the base of the transistor of the protection unit. In addition, if there is a matching transistor in the control element, the collector

согласующего транзистора псшключен к эмиттеру транзистора блока защиты.matching transistor pskklyuchen to the emitter of the transistor protection unit.

На фиг. 1 изображена принципиальна электр№1еска схема транзистора, регулирующий элемент состоит из одного транзистора; на фиг. 2 - то же, регулируюодий элемент выполнен в виде составного транзистора. Стабилизатор содержит последовательно включенный в выходную шину регулирующий транзистор 1, база которого через резистор 2 соединена с общей шиной и с эмиттером согласующего транзистора 3, а база транзистора 3 соединена с выходом тмерительно-усилительного узла 4 и с коллектором транзистора 5 токостабилизирующего двухполюсника, подклю4efiHoro через диод 6 к блоку дл защиты, состо щего из датчика 7 тока, транзистора 8 защиты, коллектор которого через делитель на резисторах 9 и 10 подключен к общей щине , база - ко второму выводу датчика 7 тока, а эмиттер через полугфоводниковый диод 11 к первому выводу датчика 7 тока, тиристора 12, анод которого через резистор 13 подключен ко второму выводу датчика 7 тока, катод - к общей щине, а управл ющий электрод - к средней точке делител 9 и 10 блока защиты, а между управл ющим электродом и катодом тиристора 12 включен конденсатор 14.FIG. 1 shows the basic electrical circuit of the transistor, the regulating element consists of a single transistor; in fig. 2 - the same, the control element is designed as a composite transistor. The stabilizer contains a control transistor 1 connected in series to the output bus, the base of which is connected to the common bus and the emitter of the matching transistor 3 through a resistor 2, and the base of the transistor 3 is connected to the output of the measuring amplifier 4 and to the collector of the transistor 5 of a current-stabilizing two-pole, connected to the diode 6 to a block for protection consisting of a current sensor 7, a protection transistor 8, the collector of which is connected via a divider on resistors 9 and 10 to a common busbar, the base to the second output of current sensor 7, and em the tter through the semi-current diode 11 to the first output of current sensor 7, thyristor 12, the anode of which is connected via resistor 13 to the second output of current sensor 7, the cathode to the common busbar, and the control electrode to the midpoint of the divider 9 and 10 of the protection unit, and A capacitor 14 is connected between the control electrode and the cathode of the thyristor 12.

При этом коллектор согласующего транзистора 3 и база транзистора 5 токостабилизирующего двухполюсника подключены к эмиттеру транзистора 8 защиты, а эмиттер транзистора 5 Через резистор 14 подключен к первому выводу датчика 7 тока. Транзистор 5, резистор 1 и диод 11 образуют токостабилизирующий двухполюсник.In this case, the collector of the matching transistor 3 and the base of the current-stabilizing two-pole transistor 5 are connected to the emitter of the protection transistor 8, and the emitter of the transistor 5 Through the resistor 14 is connected to the first output of the current sensor 7. The transistor 5, the resistor 1 and the diode 11 form a current-stabilizing two-terminal circuit.

Стабилизатор работает следующим образом. напр жение через датчик 7 тока и регулирующий транзистор 1 подаетс на выход .The stabilizer works as follows. the voltage across the current sensor 7 and the control transistor 1 is outputted.

Выходной ток токостабилизирующего двухполюсника равен сумме тока базы транзистора 3 и выходного тока измерительно-усилительного узла 4.The output current of the current-stabilizing two-pole device is equal to the sum of the base current of the transistor 3 and the output current of the measuring-amplifier unit 4.

Пусть напр жение на выходе стабилизатора несколько увеличилось вследствие увеличени вхощюго напр жени или уменьщени тока нагрузки . При этом увеличиваетс выходной ток уэла 4, а ток базы транзисторов 1 и 3 уменьшаетс , они подэакрыв иотс , компенсиру увел {чени выходного напр жени с точностью , определ емой свойством данной схемыLet the voltage at the output of the stabilizer increase slightly due to an increase in the voltage or a decrease in the load current. In this case, the output current of the Uel 4 increases, and the base current of the transistors 1 and 3 decreases, they are closed, and the compensator increases the output voltage with an accuracy determined by the property of this circuit.

Уменьшение внутреннего сопротивлени объ сн етс следующими причинами.The decrease in internal resistance is due to the following reasons.

Известно, что при увеличении тока нагрузки выходное напр жение стабилизатора уменьшаетс , так как внутреннее сопротивление не равно нулю.It is known that as the load current increases, the output voltage of the stabilizer decreases, since the internal resistance is not zero.

При увеличении тока нагрузки увеличиваетс ток коллектора транзистора 3 и ток через диод 11, поэтому несколько увеличиваетс опорное напр жение токостабилизирующего двухполюсника. Это вызывает увеличение тока коллектора транзистора 5, следовательно, тока базы транзисторов 3 и 1, они подоткрываютс , компенсиру уменьщение выходного напр жени .As the load current increases, the collector current of the transistor 3 and the current through diode 11 increase; therefore, the reference voltage of the current-stabilizing two-pole increases slightly. This causes an increase in the collector current of transistor 5, therefore, the base current of transistors 3 and 1, they open up, compensating for a decrease in the output voltage.

Подключение эмиттера транзистора 5 черезConnecting the emitter of transistor 5 through

резистор 14 к первому выводу датчика тока способствует уменьщению внутреннего сопротивлени , в противном случае падение напр жени resistor 14 to the first current sensor output helps to reduce the internal resistance, otherwise the voltage drop

5 на датчике 7 тока складывалось бы опорным напр жением на диоде 11 токостабилизирующего двухполюсника. Поэтому при изменении тока нагрузки пропорционально измен лось бы и выходное напр жение.5 on the current sensor 7 would be formed by the reference voltage on the diode 11 of the current-stabilizing two-terminal circuit. Therefore, if the load current changes, the output voltage would also change proportionally.

0 Блок защиты работает следующим образом.0 The protection unit operates as follows.

При номинальном токе нагрузки транзистор 8 закрыт, так как падение напр жени на датчике 7 тока нагрузки мало по сравнению с напр жением на диоде 11, и блок защитыAt the rated load current, the transistor 8 is closed, since the voltage drop on the sensor 7 of the load current is small compared to the voltage on the diode 11, and the protection unit

5 не оказывает вли ни , на работу стабилизатора.5 does not affect the operation of the stabilizer.

При увеличении тока нагрузки падение напр жени на датчике 7 тока увеличиваетс , транзистор 8 открываетс , через резисторы 9 и 10 течет ток. При увеличении напр жени As the load current increases, the voltage drop across the current sensor 7 increases, transistor 8 opens, current flows through resistors 9 and 10. With increasing voltage

0 на резисторе 10 до уровн включени тиристора 12 срабатывает блок защиты, транзисторы 3 и 1 закрываютс . Помехозащищенность блока защиты от вли ни помех входного напр жени и от кратковремешп 1х толчков тока на5 грузки обеспечиваетс подключением конденсатора 14 между управл ющим электродом и катодом тиристора 12.0 on the resistor 10 to the on level of the thyristor 12, the protection unit operates, the transistors 3 and 1 are closed. The immunity of the protection unit against the influence of input voltage interference and from short-term 1x current-load impulses is provided by connecting a capacitor 14 between the control electrode and the cathode of the thyristor 12.

Технико-экономический эффект от использовани данного стабилизатора заключаетс The technical and economic effect of the use of this stabilizer is

Q в упрощении Схемы, увеличении КПД и надежности , а также в уменьщении внутреннего сопротивлени стабилизатора, что существенно улучщает стабильность выходного напр жени при изменении тока нагрузки.Q in simplifying the circuit, increasing efficiency and reliability, as well as reducing the internal resistance of the stabilizer, which significantly improves the stability of the output voltage when the load current changes.

Claims

1. A DC voltage stabilizer containing a regulating element connected in series to the output busbar, a control circuit connected to the output of a measuring amplifier unit connected in parallel with the output terminals and with a current-stabilizing two-pole connection connected through a diode to a protection unit consisting of a series-connected with a regulating element of the current sensor, a protection transistor, the collector of which is a chain del5752

The coil is connected to the common bus, the emitter through the semiconductor diode to the first output of the current sensor, and the base through the resistor to the second output of the current sensor, the thyristor, the cathode of which is connected to the common bus, the anode through the resistor to the second output of the current sensor, and A capacitor is connected to the midpoint of the divider, and a capacitor is connected between the cathode and the control electrode of the thyristor, characterized in that, in order to simplify the circuit, increase efficiency and reliability, reduce the internal resistance, the base of the current-stabilizing transistor vuhpolyusnika connected to the emitter of transistor protection unit, and an emitter resistor cheree - to the first output of the current sensor, the second terminal of which is directly connected to the base of transistor protection unit.

2. A stabilizer according to claim 1, characterized in that when the matching transistor is present in the control element, the collector of the matching transistor is connected to the emitter of the transistor of the protection unit. Information sources,

taken into account in the examination

1. USSR author's certificate If 455333, cl. G 05 F 1/58, 1972.

2. Authors certificate of the USSR N 598054, cl. G 05 F 1/58, 1976.

B

Phie 2 Out