SU763869A1

SU763869A1 - Dc voltage pulse stabilizer

Info

Publication number: SU763869A1
Application number: SU782689949A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Николаевич Криницын; Роберт Кимович Лившиц; Владимир Васильевич Чурилин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5769
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1980-09-15

Description

1one

Изобретение относитс к средствам поддержани посто нного напр жени и может быть использовано дл улучшени электрических параметров импульсных стабилизаторов напр жени .5The invention relates to a means of maintaining a constant voltage and can be used to improve the electrical parameters of a pulse voltage regulator .5

Известны импульсные стабилизаторы посто нного напр жени , состо щие из регулирующего элемента, включенного последовательно с нагрузкой, коммутирующего элемента, накопительного дрос-10 сел , конденсатора фильтра, измерительного элемента, усилител посто нного тока со схемой сравнени , источника опорного напр жени , модул тора 1.. 15Known DC voltage regulators, consisting of a regulating element connected in series with the load, a switching element, a storage dros-10 village, a filter capacitor, a measuring element, a DC amplifier with a comparison circuit, a voltage source, a modulator 1 .. 15

Недостаток таких устройств - сравнительно высокий уровень пульсаций выходного напр жени , часто ограничивающий возможности их применени .The disadvantage of such devices is a relatively high level of output voltage ripple, often limiting their application.

Наиболее близким к изобретению в-20 л етс импульсный стабилизатор напр жени посто нного тока,содержащий составной регистрирующий элемент, включенный между входной клеммой и входом DLC сглаживаквдего фильтра, выход ко- 25 торого соединен с выходными клеммами, измерительный элемент, вход которого соединен с выходными клеммами, а выход - с базой транзистора усилител посто нного тока, коллектор которого ЗОClosest to the invention, a DC voltage regulator containing a composite recording element connected between the input terminal and the DLC input of a smooth filter, the output of which is connected to the output terminals, the measuring element whose input is connected to the output terminals, is terminals, and the output is from the base of the transistor DC amplifier, the collector of which is AOR

через первый резистор соединен с точкой соединени базы управл ющего транзистора и цепочки из последовательно соединенного второго резистора и первого конденсатора, второй конец которой соединен с коллектором регулирующего элемента, эмиттер управл ющего транзистора соединен с эмиттером регулирующего элемента, а коллектор через третий резистор соединен с общей шиной и через цепочку из параллельно; соединенного второго конденсатора и стабилитрона с базой регулирующего элемента, причем эмиттер транзистора усилител посто нного тока соединен с первым источником опорного напр жени 2 . through the first resistor is connected to the connection point of the control transistor base and the chain of the series-connected second resistor and the first capacitor, the second end of which is connected to the collector of the regulating element, the emitter of the controlling transistor is connected to the emitter of the regulating element, and the collector through the third resistor is connected to the common bus and through a chain of parallel; the second capacitor and the zener diode are connected to the base of the regulating element, and the emitter of the transistor of the DC amplifier is connected to the first source of the reference voltage 2.

Однако в известном устройстве невозможно достигнуть значительного уменьшени пульсаций выходного напр жени в диапазоне частот, определ емых возможност ми элементной базы , без заметного ухудшени массогабаритных и электрических характеристик (т.е. необходимо введение дополнительного фильтра и т.д.).However, in the known device, it is impossible to achieve a significant reduction in output voltage ripple in the frequency range determined by the capabilities of the element base without noticeably degrading the weight and size and electrical characteristics (i.e., an additional filter is necessary, etc.).

Цель изобретени - уменьшение пульсаций выходного напр жени , повышение стабильности, улучшение динамических свойств и массогабаритныхThe purpose of the invention is to reduce output voltage ripple, increase stability, improve dynamic properties and weight and size.

характеристик стабилизатора напр жени .voltage regulator characteristics.

Поставленна цель достигаетс тем, что в импульсном стабилизаторе напр жени посто нного тока в качестве измерительного элемента использован пороговый элемент с большим коэффициентом усилени , первый вход которого служит входом измерительного элемента , второй вход соединен со вторым источником опорного напр жени , а выход служит выходом измерительного элемента, причем между базой и эмиттером транзистора усилител посто нного тока включен введенный конденсатор .The goal is achieved by using a high-gain threshold element as a measuring element in a DC voltage regulator, the first input of which serves as the input of the measuring element, the second input is connected to the second source of reference voltage, and the output serves as the output of the measuring element , moreover, between the base and the emitter of the transistor of the DC amplifier is included entered capacitor.

На чертеже приведена электрическа схема устройства.The drawing shows the electrical circuit of the device.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент - составной транзистор 1 и 2, управл ющий транзистор 3, коллектор которого подключен к базе составного транзистора 1 и 2 через цепочку из параллелльно соединенных конденсатора 4 и стабилитрона 5, между точкой соединени которых и общей шиной включен резистор 6 смещени , цепочку из последовательно соединенных конденсатора 7 и резистора 8, включенную между базой управл ющего транзистора 3 и коллектором -регулирующего составного транзистора,усилитель посто нного тока со схемой сравнени , выполненный на транзисторе 9, коллектор которого через ограничительный резистор 10 соединен с базой управл ющего транзистора, а эмиттер соединен с источником опорного напр жени , выполненном на стабилитроне 11 и резисторе 12, пороговый элемент 13 с большим коэффициентом усилени , выход которого соединен с базой транзистора 9 усилител посто нного .тока и через конденсатор 14 с эмиттером транзистора 9, а на выходы порогового элемента подаетс выходное напр жение и регулируемое опорное от дополнительного источника 15 опорного напр жени фильтр-демодул тор, включенный последовательно с нагрузкой и состо щий из коммутирующего диода 16, накопительного дроссел 17 и конденсатора 18.The stabilizer contains a regulating element — a composite transistor 1 and 2, a control transistor 3, the collector of which is connected to the base of the composite transistor 1 and 2 through a chain of parallel-connected capacitor 4 and zener diode 5, between the junction point and the common bus, a bias resistor 6 is inserted, a chain From the series-connected capacitor 7 and resistor 8, connected between the base of the control transistor 3 and the collector of the -regulating composite transistor, the DC amplifier with the comparison circuit is on the transistor 9, the collector of which is connected via a limiting resistor 10 to the base of the control transistor, and the emitter is connected to a voltage source made on the zener diode 11 and the resistor 12, the threshold element 13 with a large gain, the output of which is connected to the base of the transistor 9 the DC amplifier and through the capacitor 14 with the emitter of the transistor 9, and the output voltage of the threshold element is supplied by the output voltage and adjustable reference from the additional source 15 of the reference voltage of the filter demo a puller connected in series with the load and consisting of switching diode 16, accumulative throttle 17 and capacitor 18.

Устройство работает следующим . образом.The device works as follows. in a way.

Регулирующий составной транзистор 1 и 2, управл ющий транзистор 3 и последовательно включенные конденсатор 7 и резистор 8 образуют схему несимметричного мультивибратора, имеющего собственную частоту автоколебаний. Когда управл квдий транзистор 3 открыт , регулирующий составной транзистор 1 и 2 закрыт, в следующий момент времени транзистор 3 закрыт, а регулирующий составной транзистор 1 и 2 открыт и насьвден. Врем открытого состо ни регулирующего транзистора определ етс временем разр да конденсатора 7 через резисторы 8 и 10 иA regulating composite transistor 1 and 2, a control transistor 3 and a series-connected capacitor 7 and a resistor 8 form a circuit of an asymmetrical multivibrator having its own self-oscillation frequency. When the control transistor 3 is open, the regulating composite transistor 1 and 2 is closed, at the next time point the transistor 3 is closed, and the regulating composite transistor 1 and 2 is open and connected. The open time of the control transistor is determined by the discharge time of the capacitor 7 through resistors 8 and 10 and

транзистор 9 усилител посто нного тока со схемой сравнени ,следовательно , зависит от разности управл ющего напр Жени , снимаемого с порогового элемента с большим коэффициентом усилени и опорного напр жени , получаемого от источника 11 опорного напр жени . Таким образом, регулирование выходного напр жени осуществл етс изменением времени провод щего состо ни регулирующего транзистора 1 и 2 с помощью фильтрадемодул тора , состо щего из диода 16 накопительного дроссел 17 и конденсатора 18, осуществл етс демодул ци последовате ьности импульсов в посто нное напр жение установленной величины . Цепочка из параллельно соединенных конденсатора 4 и стабилитрона 5 обеспечивает надежное запирание регулирующего транзистора 1 и 2.The transistor 9 of the direct current amplifier with the comparison circuit therefore depends on the difference between the control voltage taken from the threshold element with a large gain and the reference voltage received from the source 11 of the reference voltage. Thus, the output voltage is controlled by changing the conductive state of the regulating transistor 1 and 2 using a filter module, consisting of a diode 16 of the accumulative throttle 17 and a capacitor 18, to demodulate the pulse sequence into a constant voltage quantities. A chain of parallel-connected capacitors 4 and Zener diode 5 ensures reliable locking of the control transistor 1 and 2.

Применение в качестве измерительного элемента порогового элемента с большим коэффициентом усилени принципиально мен ет характер процессов , происход щих в схеме.The use of a threshold element with a large gain as a measuring element fundamentally changes the nature of the processes occurring in the circuit.

Если в известном устройстве врем провод щего состо ни регулирующего транзистора 1 и 2 зависит от времени разр да конденсатора 7 через резисторы 8 и. 10 и переход транзистора 9 и определ етс разностью между средним уровнем выходного напр жени и величиной опорного напр жени , то в предложенном устройстве измерительный элемент - пороговое устройство с большим коэффициентом усилени управл етс непосредственно величиной пульсации выходного напр жени и в свою очередь через транзистор, работающий в импульсном режиме усилител посто нного тока со схемой сравнени , управл ет работой несимметричного мультивибратора. Таким образом, скважность импульсов регулирующего транзистора 1 и 2 зависит непосредственно от амплитуды пульсаций выходного напр жени . Поэтому величина пульсации выходного напр жени значительно уменьшаетс .If, in the known device, the conductive time of the control transistor 1 and 2 depends on the discharge time of the capacitor 7 through the resistors 8 and. 10 and the transition of the transistor 9 is determined by the difference between the average level of the output voltage and the magnitude of the reference voltage, then in the proposed device the measuring element - a threshold device with a high gain factor is controlled directly by the output voltage ripple and in turn through the transistor working in pulsed mode, a dc amplifier with a comparison circuit controls the operation of a single-ended multivibrator. Thus, the duty cycle of the pulses of the control transistor 1 and 2 depends directly on the amplitude of the output voltage ripple. Therefore, the output voltage ripple is significantly reduced.

Чувствительность схемы определ етс коэффициентом усилени порогового элемента 13, а уровень срабатывани предложенного устройства устанавливаетс с помощью дополнительно введенного регулируемого источника 15 опорного напр жени .The sensitivity of the circuit is determined by the gain of the threshold element 13, and the response level of the proposed device is set using the additionally introduced adjustable source 15 of the reference voltage.

Дополнительно введенный конденсатор 14, включенный между выходом порогового устройства и эмиттером транзистора 9, принципиально необходим и служит дл формировани импульсного сигнала управлени транзистором 9.The additionally introduced capacitor 14 connected between the output of the threshold device and the emitter of the transistor 9 is fundamentally necessary and serves to generate a pulse control signal of the transistor 9.

Применение двух опорных напр жений - в усилителе посто нного тока и дополнительно введенного на входе порогового устройства - значительно повьашает точность стабилизации.The use of two reference voltages — in a DC amplifier and a threshold device additionally introduced at the input — greatly improves the accuracy of stabilization.

Claims

Invention Formula

A DC voltage regulator containing a composite control element connected between the input terminal and the OLC input of the smoothing filter, the output of which is connected to the output terminals, the measuring element whose input is connected to the output terminals, and the output to the base of the transistor of the DC amplifier whose collector through the first resistor is connected to the connection point of the base of the control transistor and the chain of the series-connected second resistor and the first capacitor, the second end which is connected to the collector of the regulating element, the emitter of the control transistor is connected to the emitter of the regulating element, and the collector through the third resistor is connected to a common bus and through a chain of parallel connected second capacitor and zener diode to the base of the regulating element, and the emitter of the transistor amplifier

direct current is connected to the first source of voltage, characterized in that, in order to reduce the magnitude of the output voltage ripple, increase stability, improve dynamic properties and reduce weight and dimensions, a threshold element with a large amplification factor is used as a measuring element, the first input of which serves as the input of the measuring element, the second input is connected to the second source of the reference voltage, and the BELCode serves as the output of the measuring element, and between the base and the emitter The transistor of the DC-DC amplifier 5 includes an input capacitor.

Sources of information taken into account in the examination 0 1, USSR Author's Certificate No. 586442, cl. G 05 F 1/58, 1976.

2. Semiconductor devices in the technique of electric communication. Issue 10 M., 5 Holy Hz, 1972.