SU769513A1

SU769513A1 - Temperature-sensitive dc voltage regulator

Info

Publication number: SU769513A1
Application number: SU752174293A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Афанасьевич Криксин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5769
Priority date: 1975-08-11
Filing date: 1975-08-11
Publication date: 1980-10-07

Description

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс термочувствительный регул тор налр жени посто нного тока, содержащий термозависимый элемент, включенный между шинами опорного напр жени и нулевого нотен .циала, подсоединенный через исполнительный элемент к выходу устройства дифференциальный усилитель, первый вход которого подключен к выходу термозависимого элемента, второй вход - к отводу делител обратной св зи, одно плечо которого св зано с выходам устройства 2.The closest to the invention to the technical essence is a thermosensitive regulator of direct current charging, containing a thermo-dependent element connected between the reference voltage and zero-zero buses, connected through an actuator to the output of the device a differential amplifier, the first input of which is connected to the output thermo-dependent element, the second input - to the withdrawal of the feedback divider, one arm of which is connected to the outputs of the device 2.

Недостатками известного регул тора вл ютс :The disadvantages of the known regulator are:

.сложность реализации вследствие наличи специальных терморезисторов из медной проволоки;the complexity of the implementation due to the presence of special thermistors of copper wire;

больша величина тока, потребл емого от источника опорного напр жени , определ ема необходимостью уменьшени погрешности регулировани , вносимой протекающим в мостовой схеме током делител обратной св зи;the large amount of current consumed from the voltage source, determined by the need to reduce the control error introduced by the feedback divider current flowing in the bridge circuit;

большие размеры терморезнсторов, обусловленные необходимостью устранени вли ни на точно.сть регулировани их саморазогрева, что преп тствует миниатюризации устройства;the large size of the thermoresist, due to the need to eliminate the influence on the precise regulation of their self-heating, which prevents the miniaturization of the device;

мала точность регулировани ,обусловленна зависимостью ТКН устройства от температуры.The control accuracy is low due to the temperature dependence of the device TKN.

Цель изобретени - упрощение схемы и технологии изготовлени устройства, а также улучшение его технических характеристик (уменьшение габаритов, массы, потребл емого , от опорного источника тока и повышение точности регулировани ). Решение этой задачи позвол ет обеспечить .работоспособность малогабаритных ЗУ в сложных услови х эксплуатации, имеющих место на движущихс объектах.The purpose of the invention is to simplify the design and technology of the device, as well as to improve its technical characteristics (reducing the size, weight, consumed from the reference current source and improving the accuracy of regulation). The solution to this problem allows us to ensure the performance of small-sized memory in difficult operating conditions that occur on moving objects.

. Целью изобретени вл етс также возможность построени устройства на серийных интегральных элементах, выпускаемых отечественной промышленностью, и возможность дальнейшей миниатюризации устройства, путем его исполнени по интегральной технологии.. The aim of the invention is also the possibility of building a device on serial integrated elements manufactured by domestic industry, and the possibility of further miniaturization of the device, by its execution according to an integrated technology.

Поставленна цель достигаетс тем, что 3 термочувствительном регул торе напр жени посто нного тока, содержащем термозависнмый элемент, включенный между шинами опорного напр жени и нулевого потенциала, подсоединенный через исполнительный элемент к выходу устройства дифференциальный усилитель, первый вход которого подключен к выходу термозависимого элемента, .второй вход - к отводу делител обратной св зи, одно плечо которого св зано с выходом устройства, другое плечо делител обратной св зи подключено к шине опорного напр жени .The goal is achieved by the fact that 3 temperature-sensitive DC voltage regulator containing a thermo-dependent element connected between the reference voltage and zero potential buses, connected through an actuator to the output of the device differential amplifier, the first input of which is connected to the output of the thermo-dependent element,. the second input is connected to the output of the feedback divider, one shoulder of which is connected with the output of the device, the other shoulder of the feedback divider is connected to the voltage reference bus.

Благодар тому, что другое плечо делител обратной св зи подключено к шинеThanks to the fact that the other shoulder of the feedback divider is connected to the bus

опорного напр жени (а не к выходу термозависимого элемента, как в известном устройстве ), исключено вли ние така делител на точность регулировани , так как этот ток не протекает в цепи тер,мозависимого элемента. Это позволило существенно (примерно на пор док) уменьшить величину тока, потребл емого от опорного источни-. ка, упростить схему термозависимого элемента и, применив в этом элементе стандартные малогабаритные детали, упростить технологию изготовлени устройства, уменьшить его габариты, массу и увеличить точность регулировани выходного налр жени .the reference voltage (and not to the output of the thermo-dependent element, as in the known device), eliminates the influence of such a divider on the accuracy of regulation, since this current does not flow in the circuit of the termination-dependent element. This allowed significantly (approximately in order) to reduce the amount of current consumed from the reference source. To simplify the scheme of a thermodependent element and, using standard small parts in this element, simplify the manufacturing technology of the device, reduce its dimensions, weight, and increase the accuracy of controlling the output voltage.

Термозависимый элемент регул тора может быть выполнен в виде делител напр жени , содержашего последовательно соединенные полупроводниковые диоды иThe thermo-dependent element of the regulator can be made in the form of a voltage divider, containing sequentially connected semiconductor diodes and

резисторы, и имеющего. выходной отв.од.resistors, and having. output otv.od.

Нова схема подключени делител обратной ов зи обеспечивает получение в устройстве, содержащем такой термозависимый элемент, произвольной относительной величины TiKH, без смещающего источника напр жени . Абсолютные значени начального уровн выхо.дного напр жени и ТКН устройства определ ютс количеством диодов, величинами сопротивленийThe new connection circuit of the feedback divider provides for obtaining in the device containing such a thermodependent element an arbitrary relative value TiKH without a bias voltage source. The absolute values of the initial level of the output voltage and the TKN of the device are determined by the number of diodes, the resistance values

резисторов в термозависимом элементе, а величинами сопротивлений резисторов делител обратной ов зи. При этом точность абЬолютной величины начального уровн напр жени или ТКН устройстваresistors in a thermospecific element, and the values of the resistances of the resistors of the feedback divider. The accuracy of the absolute value of the initial level of voltage or TKN device

ограниаена из-за дискретного характера приращени напр жени на цепочке последовательно соединенных диодов в зависимости от их количества.limited due to the discrete nature of the voltage increment on the chain of series-connected diodes, depending on their number.

Дл повышени точности величин начального уровн и температурного коэффициента выходного напр жени в устройство может быть введен подключенный .параллельно его выходу, корректирующий делитель , к отводу которого подсоединено одноTo increase the accuracy of the initial level values and the temperature coefficient of the output voltage, a connected divider, parallel to its output, may be entered into the device, a correction divider, to the outlet of which one

плечо делител обратной св зи.shoulder splitter feedback.

Наличие делител на выходе устройства ,может быть целесообразным также при сравнительно больших заданных величинах выходных напр жений - дл оптимального выбора количества диодов и коэффициента усилени дифференциального усилител , при заданной точности регулировани .The presence of a divider at the output of the device may also be appropriate for relatively large predetermined values of the output voltages for optimal selection of the number of diodes and the gain of the differential amplifier, for a given control accuracy.

На чертеже изображена схема предложенного регул тора.The drawing shows a diagram of the proposed controller.

Термочувствительный регул тор на.пр жени посто нного тока содержит термоза,висимый элемент /, включенный между шиной опорного напр жени 2.и общей шинойThe thermosensitive regulator of direct current voltage contains a thermoses, a dependent element /, connected between the bus of the reference voltage 2. and the common bus

регул тора, дифференциальный усилитель 3, подсоединенный через исполнительный элемент 4 к выходу 5 регул тора, первый вход 6 усилител подключен к выходу термозависимого элемента, второй вход 7 - кcontroller, differential amplifier 3, connected through the actuating element 4 to the output 5 of the controller, the first input 6 of the amplifier is connected to the output of the thermo-dependent element, the second input 7 - to

отводу делител обратной св зи 8, одноfeedback divider 8, one

плечо (резистор 9) которого св зано, через корректирующий делитель 10 с выходом 5, другое плечо (резистор 1,1) делител обратной св зи подключено к шине опорного, налр жени .the arm (resistor 9) of which is connected, through a correction divider 10 with output 5, the other arm (resistor 1.1) of the feedback divider is connected to the reference bus, the driver.

Термозависимый элемент выполнен в виде делител нал-р жени , содержащего последовательБО соединенные диоды 12 и резисторы J3 и М, отвод от общей точки резисторов вл етс выходом термозависимого элемента.The thermo-dependent element is designed as an overhead separator containing a series of connected diodes 12 and resistors J3 and M, diverting from the common point of the resistors is the output of the thermo-dependent element.

На шину опорного напр жени 2 лодаетс стабилизированное относительно источников пита;ни напр жение, например, с опорного диода 15, .соединенного через резистор 16 с шиной 17 посто нного напр жени .The bus of the reference voltage 2 is stabilized with respect to the power supply sources, nor the voltage, for example, from the reference diode 15 connected through a resistor 16 to the constant voltage bus 17.

Дифференциальный усилитель 3 содержит транзисторы 18 и. 19, эмиттеры которых соединены и через резистор 20 св заны с общей шиной регул тора, а базы подключены к выходам эмиттерных ловторителей, собраиных на транзисторах 21 и 22 и служащих дл увеличени входного сопротивлени усилител . Базы транзисторов 21 и 22 вл ютс первым и вторым входами усилител . Коллектор транзистора 19 соединен через резистор 23 с шиной 17 посто много напр жени и выходом 24 усилител 5. Коллекторы транзисторов , 21 и 22 св заны с щиной 17 посто нного напр жени непосредст1венно . Емкость 25, включенна между .коллектором транзистора 19 и базой тран-. зистора 23, служит дл предотвращени влени высокочастотной генерации усилител .Differential amplifier 3 contains transistors 18 and. 19, the emitters of which are connected and through a resistor 20 are connected to a common bus regulator, and the bases are connected to the outputs of emitter catchers assembled on transistors 21 and 22 and used to increase the input impedance of the amplifier. The bases of the transistors 21 and 22 are the first and second inputs of the amplifier. The collector of the transistor 19 is connected via a resistor 23 to a bus 17 of a constant multi-voltage and an output 24 of the amplifier 5. The collectors of the transistors 21 and 22 are connected to a constant voltage of 17 a direct voltage. A capacitor 25 is connected between the collector of the transistor 19 and the base of the trans. Sistor 23, serves to prevent the appearance of high-frequency amplifier.

Исполнительный элемент 4 содержит транзистор 26, коллектор которого подсоединен к шине 27 посто нного напр жени , а эмиттер - к выходу 5, и транзистор 28, эмиттер которого соединен с базой транзистора 2-6, а коллектор - -с шиной 17 посто нного .напр жени . База транзистора 28, вл юща с входом исполнительного элемента , соединена с выходом 24 дифферен .циального усилител 3.The actuator 4 contains a transistor 26, the collector of which is connected to the constant voltage bus 27, and the emitter to output 5, and the transistor 28, the emitter of which is connected to the base of the transistor 2-6, and the collector - with the constant bus 17 wives The base of the transistor 28, which is the input of the actuator, is connected to the output 24 of the differential amplifier 3.

|Корректирующий делитель 10 включен между общей- щи,ной и выходом 5 и содержит резисторы 29 и 30, отвод 3/ от общей точки которых подсоединен к резистору 9 делител обратной св зи.Correction divider 10 is connected between common and output 5 and contains resistors 29 and 30 whose outlet 3 / from a common point is connected to resistor 9 of a feedback divider.

При работе устройства на входы 6 н 7 дифференциального усилител 3 поступает разность двух напр жений: напр жени с выхода термозависимого элемента 1, соответствующего те.мпературе окружающей среды, и напр жени с отвода делител обратной св зи 8, завис щего от напр жени ла выходе 5. Усиленна разность этих напр жений с выхода 24 усилител наступает на базу транзистора 28 ишолпительного элемента 4, который р-егулирует величину .выходного .напр жени регул тора как в известных схемах компенсадионного стабилизатора напр жени посто нного тока последовательного ти.па.When the device is operating, inputs 6 and 7 of the differential amplifier 3 receive the difference of two voltages: the voltage from the output of the thermo-dependent element 1, corresponding to the ambient temperature, and the voltage from the tap of the feedback divider 8, depending on the output voltage 5. The amplified difference of these voltages from the output 24 of the amplifier steps on the base of the transistor 28 and of the supporting element 4, which p-regulates the value of the output voltage of the regulator as in the known schemes of a compensatory constant voltage regulator current of serial t.p.

При отклонении величины напр жени на выходе 5 от значени , определ емого величинами напр жений на выходе термозависимого элемента 1 и шине опорного напр жени 2, измен етс раз,ность напр жений на входах б и 7 усилител вследствие изм енени тока делителей 10 и 8, что, вWhen the output voltage 5 deviates from the value determined by the voltage values at the output of the thermo-dependent element 1 and the reference voltage bus 2, the ratio of the voltages at the inputs b and 7 of the amplifier changes as a result of changing the current of the dividers 10 and 8, what in

свою очередь, влечет изменение тока, управл ющего работой исполнительного элемента 4, падение напр жени на транзисторе 26 которого измен етс таким образом, чтобы компенсировать отклонение величины налр жени на выходе 5 от исходного значени .the turn entails a change in the current controlling the operation of the actuator 4, the voltage drop across the transistor 26 of which is changed in such a way as to compensate for the deviation of the current value at output 5 from the initial value.

Изменение питающих напр жений на шинах 17 и 27 не приводит к изменению напр жени на выходе 5 благодар наличию стабилитрона 15 на шине опорного напр жени 2.A change in the supply voltages on the tires 17 and 27 does not lead to a change in the voltage at the output 5 due to the presence of the zener diode 15 on the reference voltage bus 2.

Изменение температуры вызывает изменение величины напр жени на выходе термозависимого элемента / (причем, могутA change in temperature causes a change in the magnitude of the voltage at the output of the thermodependent element / (and

иметь место также температурные изменени напр жени на шине опорного напр жени 2), что приводит к изменению разности напр жений на входах и 7 дифференциального усилител 5 и, JB конечном счете, к изменению падени напр жени на транзисторе 26 таким образом, что напр жение на выходе 5 устройства приводитс в соответствие новому значению температуры .temperature changes on the voltage of the reference voltage 2) also occur, which leads to a change in the voltage difference at the inputs and 7 of the differential amplifier 5 and, JB ultimately, to a change in the voltage drop across the transistor 26 so that the voltage on The output 5 of the device is adjusted to the new temperature value.

Claims

1. Temperature-sensitive DC voltage regulator, containing a thermo-dependent element, connected between the reference voltage and zero potential, connected through an actuating element to the device output

a differential amplifier, the first input of which is connected to the output of a thermosetting element, the second input to the output of a feedback divider, one arm of which is connected to the output of the device, characterized in that, in order to simplify the device, to improve its weight and size indicators and accuracy, the other arm of the feedback divider is connected to the busbar of the reference voltage.

2. Regulator to pop. 1, in that the thermal-dependent element is designed as a voltage divider consisting of semiconductor diodes and resistors.

3. Regulator tor on PP. 1 to 2, characterized in that, in order to increase the accuracy of the initial level values and temperatures of the output voltage ratio, the feedback divider is connected to the output of the device through the additionally introduced correction divider. Information sources taken into account during the examination: 5 1. Ivano-Tsyganov A. I. Electrotechnical devices of radio systems. M., “Higher School, 1973, ic. 278. 2. The patent of France 1304541, cl. G 05 F, 1962 (prototype).

27 &

17 I