SU832541A1

SU832541A1 - Stabilized dc voltage supply source

Info

Publication number: SU832541A1
Application number: SU782617781A
Authority: SU
Inventors: Гарольд Леонидович Хренников
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4677
Priority date: 1978-05-15
Filing date: 1978-05-15
Publication date: 1981-05-23

Description

(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ(54) STABILIZED POWER SUPPLY CONSTANT VOLTAGE

tt

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл питани различных устройств автоматики и вычислительной техники.The invention relates to electrical engineering and can be used to power various automation devices and computing.

Известны стабилизированные источники питани 1 .Stable food sources 1 are known.

Наиболее близким из известных стабилизированных источников питани вл етс стабилизированный источник питани посто нного напр жени , содержащий основной источник напр жени ми N Дополнительных основной микросхемный стабилизатор напр жени и N Дополнительных, причем все микросхемные стабилизаторы соединены выходами параллельно между собой и подключены к вьшодам дл подсоединени нагрузки 2 .The closest of the known stabilized power supplies is a stabilized DC power supply containing the main source of voltage N Additional primary chip voltage regulator and N Additional, all of which chip stabilizers are connected in parallel with each other and connected to outputs for connecting the load 2

Недостатки источника питани - низкий КПД обусловленный большими потер ми мощности на регулирование, недостаточно высока 11адежность, недостаточно малые весо-габаритные показатели.Disadvantages of the power source are low efficiency due to large losses of power for regulation, reliability is not high enough, and small size and weight indicators are not sufficiently small.

Цель изобретени - повышение КПД путем уменьшени потерь мощности на регулирование .The purpose of the invention is to increase the efficiency by reducing the regulation power loss.

Указанна цель достигаетс тем, что в стабилизированном источгпке питани посто нного напр жени , содержащем основной источник напр жени и i дополнительных , основной стабилизатор напр жени и N дополнительных, причем все микросхемные стабилизаторы соединены 1зыходами параллельно между собой и подключены к выводам дл подсоединени нагрузки , входы основного и N -1 дополнительных стабилизаторов напр жени подключены к выходам соответствующих основного N -1 дополнительных ист.очииков питани через диоды, а выход N-ro дополнительного стабилизатора соединен с выходом Н-го дополнительного источника напр жени непогсредственно , все источники напр жени соединены последовательно между собой, причем выходное напр жение стабилизато- ра, подключенного к большему числу последовательно соединенных источников на3652This goal is achieved by the fact that in a stabilized DC power supply containing the main voltage source and i additional, the main voltage regulator and N are additional, all of the chip stabilizers are connected in 1 output in parallel with each other and connected to the terminals for connecting the load, the inputs the main and N -1 additional voltage regulators are connected to the outputs of the corresponding main N -1 additional power sources through the diodes, and the output N-ro of the additional voltage the table is connected to the output of the Hth additional voltage source directly, all the voltage sources are connected in series with each other, and the output voltage of the stabilizer connected to a greater number of serially connected sources is at3652

пр жени , меньше, чем выходное на1ф жение стабилизатора, подключенного к меньшему числу указанных источников,yarn, less than the output of the stabilizer connected to a smaller number of these sources,

. На чертеже представлена принципиальна электрическа схема устройства.. The drawing shows a circuit diagram of the device.

.Предлагаемый стабилизированный источник содержит микросхемнь е стабилизаторы напр жени основной 1 и дополнительные 2-4, источники напр жени основной 5, дополнительные 6-8. Стабилизатор 1 имеет вывод коллектора согласующего транзистора 9, ВЬЕХОДНОЙ вывод Ю, .вывод 11 обратной св зи, общий вывод 12 и входной вьшод 13.The proposed stabilized source contains microcircuit voltage stabilizers of primary 1 and additional 2-4, sources of primary voltage 5, additional 6-8. The stabilizer 1 has a collector terminal of the matching transistor 9, an output terminal O, a feedback output 11, a common terminal 12 and an input terminal 13.

К выходу стабилизатора 1 подключен делитель напр жени на резисторах 14 и 15. Аналогичные выводы и делитель име- от стабилизаторы 2-4,A voltage divider on resistors 14 and 15 is connected to the output of stabilizer 1. Similar terminals and divider are from stabilizers 2-4,

Каждый из источников 6-8 имеет выходное напр жение, составл ющее несколько процентов от выходного напр жени истбчника 5.Each of the sources 6-8 has an output voltage of a few percent of the output voltage of the source 5.

. Величины сопротивлений резистсров делителей подобраны так, что стабилизатор 1 имеет максимальную величину выходного . напр жени , стабилизатор 4 - минимальную а стабилизаторы 2 и 3 - промежуточные, при этом стабилизатор 2 большую, чем ста 3илизатф 3. Разница выходных напр . .жений стабилиза1-фов 1-4 устанавливаетс равной нестабильности выходного напр жени выбранного типа стабилизатора.. The resistance values of the resistors of the dividers are chosen so that the stabilizer 1 has the maximum output. voltage, stabilizer 4 - minimum and stabilizers 2 and 3 - intermediate, while the stabilizer 2 is greater than one hundred and three. The difference of the output eg. The stabilization of 1-fow 1-4 is set equal to the instability of the output voltage of the selected type of stabilizer.

Предлагаемый стабилизированный источник питани работает следующим образом.The proposed stabilized power source operates as follows.

При минимуме суммарное напр жение At minimum, the total voltage

источников 5-8 должно быть больше выходного напр жени , а при максимуме напр жение на источнике 5 должно быть большим, чем выходное. В последнем случае весь ток нагрузки пропускает регулирующий транзистор стабилизатора 1, поскольку выходное напр жение последнего имеет наибольшую величину. Регулирующие транзисторы стабилизаторов 2-4 заперты собственными усилител ми, поскольку напр жение на их выходах больше напр жени стабилизации. При монотонном уменьшении , напр жени источников 5-8 вначале приближаетс к состо нию насыщени регулиру ющt(й транзистор стабилизатора 1, выходное напр жение этого стабилизатора и всего устройства уменьшаетс на небольшую величину, после чего ток нагрузки пропускает регулирующий транзистор стабилизатора 2, а после его насыщени силовой ток пропускают по очереди стабилизаторы 3 и 4. При монотонном увеличении напр жени источников 5-8 процессы протека-Sources 5–8 should be greater than the output voltage, and at a maximum, the voltage at source 5 should be greater than the output. In the latter case, the entire load current passes the regulating transistor of the stabilizer 1, since the output voltage of the latter has the highest value. The regulating transistors of stabilizers 2–4 are locked by their own amplifiers, since the voltage at their outputs is greater than the voltage of stabilization. With a monotonous decrease, the voltage of the sources 5-8 first approaches the saturation state of the regulator (the stabilizer transistor 1, the output voltage of this stabilizer and the entire device decreases by a small amount, after which the load current passes the regulator transistor of the stabilizer 2, and after saturation power current is passed in turn by stabilizers 3 and 4. With a monotonic increase in the voltage of sources 5-8, the processes of the flow

1414

ют в обратном пор дке. Таким образом ток нагрузки устройства пропускает один из стабилизаторов, при- этом максимал ное падение напр жени на нем составл ет долю от диапазона изменени напр жени источнико15 5-8, при этом Tev меньшую долю, чем больше дополнительных стабилизаторов вз то. Дл уменьшени минимального напр жени на регулирую-щих транзисторах стабилизаторов 1-3 коллекторы согласующих транзисторов подключены к несколько большему напр жению , при этом в зависимости от типа примененного стабилизатора и величины выходного напр жени выгодно подключить его к выходу не соседнего стабилизатора, а через 1-2 стабилизатора. Диоды во входных цеп х стабилизаторов 1-3 служат дл исключени обратных токов через регулирующие и согласующие транзисторы и защиты эмиттерньк переходов, когда при минимальном напр жении источников 5-8 пропускает ток стабилизатор 4, а напр жени на входах стабилизаторов 1-3 меньше, чем на выходах.are in reverse order. Thus, the device load current transmits one of the stabilizers, with the maximum voltage drop across it being a fraction of the range of the voltage variation of the source 15 5-8, while Tev is a smaller fraction, the more additional stabilizers are taken. To reduce the minimum voltage on the regulating transistors of the stabilizers 1-3, the collectors of the matching transistors are connected to a slightly higher voltage, depending on the type of the stabilizer used and the output voltage, it is advantageous to connect it to the output of the neighboring stabilizer, and through 1 2 stabilizers. Diodes in the input circuits of stabilizers 1-3 serve to eliminate reverse currents through regulating and terminating transistors and protecting emitter junctions, when with a minimum voltage of sources 5-8 a stabilizer 4 passes a current, and the voltage at the inputs of stabilizers 1-3 is less than at the exits.

Если источники 5-7 уже имеют диоды В выходных выводах, или если обратные напр жени на эмиттерных переходах не достигают предельных значений, диоды не нужны. Из схемы видно, что количество дополнительных стабилизаторов и источников может быть уменьшено или увеличено В качестве; источников 5-8 может быт выпр митель с вторичной обмоткой трансформатора с нулевой точкой и с симмег- ричными отпайками с обеих сгорс , к когфым подключены диоды.If sources 5-7 already have diodes In the output pins, or if the reverse voltage at the emitter transitions does not reach the limit values, no diodes are needed. It can be seen from the diagram that the number of additional stabilizers and sources can be reduced or increased. As; Sources 5–8 may be rectified with a secondary winding of a transformer with a zero point and with symmetric taps on both sigors, diodes are connected to the terminal.

Нестабильность выходного напр жени каждого из стабилизаторов при изменений входного напр жени уменьшена по орав- ненио с паспфтной, поскольку уменьшен диапазси входного напр жени , В св зи с этим нестабильность выходного напр жени всего устройства не на много больше паспортной нестабильности примененного стабилизатора . Потери мощности на регулирование уменьшены по сравнению с отдельным стабилиза Ьором в несколько раз, а КПД предлагаемого источника питани может быть больше 80-90%. Особенно эф фективен предлагаемый источник при использовании в нем сильноточных стабилизаторов 142ЕН4(10-3DB; 1А) и 142БНА (5,6В, ЗА), котсрые при работе в одиночку гребуют радиатора дл охлаждени , а в предлагаемом устройстве не гребуют. Таким образом, уменьшаютс габаритные размеры и вес устройства. Меньшее вьшеление .моошости в устройст ве приводит к меньшему перегреву NtHKp , следовательно, к повьпиению надежности . Кроме того, при неисправност х (обрывах) в стабилизаторах источник продолжает нормально функционировать. Формула и а о б р е т е н и Стабилизированный истошик пнтани посто нного напр жени содержащий основной источник напр жени и N допол нигельных, основнс стабилизатор напр жени и N дополнительных, причем все стабилизаторы соединены выходами парал лельно между собой и подключены к выводам дл подсоединени нагрузки, о тличающийс тем, что, с целью псжьпиени КПД путем уменьшени потб;рь мощности на регулирование , входы основного и N-1 дополни тельных стабилизаторов напр жени подключены к выход м соответствующих основного и N-1 дополнител чьк источников питани через диоды, а выход N -го дополнительного стабилизатора соединен с выходом N -го дополнительного источника напр жени непосредственно, все источники напр жени соединены последовательно между собой, причем выходное на тр жение стабилизатора подключенного к большему числу последовательно соединенных источников напр жени , меньше, чем выхатное напр жение стабилизатора, подключеннот-о к меньшему числу указанных источников. , I Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Электронна техника в автоматике. Под ред. Ю. И. Конева, вып. 4, Сов. Радио , 1973, с. 46. 2.Электроника, 1977, № 19, с.8О, рис. 1.The instability of the output voltage of each of the stabilizers with changes in the input voltage is reduced in comparison with the passport, since the input voltage range is reduced, therefore, the instability of the output voltage of the entire device is not much more than the passport instability of the stabilizer used. The power losses for regulation are reduced in comparison with an individual stabilization by a factor of several times, and the efficiency of the proposed power source may be greater than 80-90%. Especially effective is the proposed source when using high-current stabilizers 142EH4 (10-3DB; 1A) and 142BHA (5.6V, 3A) in it, which, when used alone, row the radiator for cooling, and are not rowed in the proposed device. Thus, the overall dimensions and weight of the device are reduced. A smaller increase in the total capacity of the device leads to a lower overheating of the NtHKp, and therefore a higher reliability. In addition, with malfunctions (breaks) in stabilizers, the source continues to function normally. Formula and a bouthen and Stabilized DC voltage source containing the main voltage source and N additional nickel, the main voltage regulator and N additional, all stabilizers are connected to the outputs in parallel with each other and connected to terminals for connecting the load, which is similar to the fact that, in order to improve efficiency by reducing the power required for regulation, the inputs of the main and N-1 additional voltage regulators are connected to the outputs of the respective main and N-1 The body of the power sources is through diodes, and the output of the Nth additional stabilizer is connected to the output of the Nth additional voltage source directly, all voltage sources are connected in series with each other, and the output voltage of the stabilizer connected to a greater number of series-connected voltage sources , less than the stabilizer voltage, is connected to a smaller number of these sources. , I Sources of information taken into account in the examination of 1. Electronic equipment in automation. Ed. Yu. I. Konev, vol. 4, Owls. Radio, 1973, p. 46. 2. Electronics, 1977, No. 19, p.8O, fig. one.

Claims

A stabilized DC voltage power supply containing the main voltage source and N additional, the main voltage regulator and N additional, and all the stabilizers are connected by outputs in parallel with each other and connected to the terminals to connect the load, characterized in that, in order to increase efficiency by reducing losses power for regulation, inputs of the main and N-1 additional voltage stabilizers sub-.

And 6 are connected to the outputs of the corresponding main and N -1 auxiliary power supplies through diodes, and the output of the N-th additional stabilizer is directly connected to the output of the N-th additional voltage source, all voltage sources are connected in series with each other, and the output voltage of the stabilizer connected to a larger number of voltage sources connected in series, ^ is less than the output voltage of a stabilizer connected to a smaller number of these sources.