SU860027A1

SU860027A1 - S.v.korzevich voltage stabilizer

Info

Publication number: SU860027A1
Application number: SU782690473A
Authority: SU
Inventors: Семен Вячеславович Корзевич
Original assignee: За витель С. В. Корзевич
Priority date: 1978-12-04
Filing date: 1978-12-04
Publication date: 1981-08-30

Description

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С. В. КОРЗЕВИЧА(54) S.V. KORZEVICH VOLTAGE STABILIZER

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено в устройствах радиотехнической анпаратуры и средств автоматики .The invention relates to electrical engineering and can be applied in devices of radio engineering equipment and automation.

Известен стабилизатор напр жени посто нного тока, содержащий регулирующий элемент, усилитель обратной св зн и запускающий генератор 1.A DC voltage regulator is known, comprising a regulating element, a feedback amplifier, and a trigger generator 1.

Недостатком этого стабилизатора вл етс ненадежный запуск в случае больщих выходных емкостей.The disadvantage of this stabilizer is unreliable start-up in case of large output tanks.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс стабилизатор напр жени , содержащий последовательный регулирующий транзистор, включенный в одну из силовых щин эмиттером к входному выводу, усилитель обратной св зи, выходом соединенный с базой регулирующего транзистора, делитель выходного напр жени и источник опорного напр жени на стабилитроне и ограничительном резисторе, выходы которых соединены с входом усилител обратной св зи, а одни из входных выводов источника опорного напр жени и делител подключены к общей шине, пусковую параллельную RC-цепь,Closest to the proposed technical entity is a voltage regulator containing a series regulating transistor included in one of the power emitter to the input terminal, a feedback amplifier, an output connected to the base of the regulating transistor, an output voltage divider and a reference voltage source on the Zener diode and the limiting resistor, the outputs of which are connected to the input of the feedback amplifier, and one of the input terminals of the reference voltage source and the divider are connected to common bus, RC starting parallel circuit,

подключенную одним свонм выводом через пусковой диод к другим входным выводам делител выходного напр жени и источника опорного напр жени 2.connected by one voltage output through the starting diode to the other input terminals of the output voltage divider and the source of the reference voltage 2.

Недостатками известного стабилизатора 5 вл ютс невозможность обеспечени необходимых параметров нмпульсов вследствие их высокой скважности и нечеткий порог срабатывани защиты.The disadvantages of the known stabilizer 5 are the impossibility of providing the necessary parameters of pulses due to their high duty ratio and fuzzy threshold of protection.

Цель изобретени - повышение эффективности защиты.The purpose of the invention is to increase the effectiveness of protection.

О Поставленна цель достигаетс тем, что в стабилизатор напр жени введен оптрон и генератор пуска на несимметричном мультивибраторе с транзисторами разного типа проводимости, причем светодиод оптрона - одним электродом подключен к выходному выводу, а другим через разделительный диод - к точке соединени пускового диода с одним из входных выводов делител выходного напр жени и источника опорного напр жени , а фотодиод оптрона подключенО The goal is achieved by introducing an optocoupler and a start-up generator on an asymmetrical multivibrator with transistors of different conductivity types, with the optocoupler LED being connected to the output terminal with one electrode and to the junction point of the starting diode with one of the input pins of the output voltage divider and the source of the reference voltage, and the photodiode of the optocoupler is connected

20 одним электродом к общей шине, а другим - к конденсатору врем задающей цепи генератора пуска, выходной вывод которого подключен к другому выводу пусковой параллельной RC-цепи, питающий вывод генератора пуска подключен к входной шине стабилизатора. Кроме того, параллельно выходу генератора пуска подключена цепь индикации перегрузки стабилизатора на светодиоде и ограничительном резисторе. На чертеже приведена принципиальна электрическа схема стабилизатора напр жени . Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, база которого соединена с выходом усилител обратной св зи на транзистор 2, делитель выходного напр жени на резисторах 3 и 4, источник опорного напр жени на стабилитроне 5 и ограничительном резисторе 6, пусковую параллельную RC-цепь на резисторе 7 и конденсаторе 8, пусковой диод 9, оптрон 10 на светодиоде и фотодиоде, разделительный диод 11, генератор 12 пуска на несимметричном мультивибраторе на транзисторах 13 и 14 различной проводимости с ограничительным резистором 15, врем задающей цепью на резисторах 16 и 17, конденсаторе 18 и нагрузочном резисторе 19, цепь 20 индикации перегрузки стабилизатора на светодиоде 21 и ограничительном резисторе 22, термостабилизирующий резистор 23 регулирующего транзистора 1, выходной конденсатор 24 стабилизатора. Транзисторы 1 и 2 стабилизатора кремниевые или германиевые, обычно кремниевые. Один из тразисторов 1 и 2 может быть составным или оба составные. Резисторы 3 и 4 делител выходного напр жени вместе с источником опорного напр жени на стабилитроне 5 и резисторе 6 образуют традиционную схему сравнени . Пускова параллельна RC-цепь на резнеторе 7 и конденсаторе 8 выбрана так, чтобы пропускать сигнал достаточной мощности от генератора 12 пуска на вход усилител обратной св зи стабилитрона. В случае большой выходной емкости конденсатора 24 емкость конденсатора 8 может достигать 2- от выходной. При этом обеспечиваетс надежный запуск при минимальном входном напр жении стабилитрона. Величина резистора 7 выбираетс такой, чтобы обеспечивалс надежный запуск при максимальном входном напр жении без конденсатора 8. В этом случае емкость конденсатора 8 минимальна. Пусковой диод 9 кремниевый или германиевый , лучше всего импульсный и с малой емкостью перехода. Оптрои 10 выбираетс из услови обеспечени достаточного тока через светодиод, а также из расчета достаточного обратного напр жени фотодиода. Разделительный диод 11 импульсный с малой емкостью перехода и рассчитан на обратное напр жение не ниже входного, может быть кремниевым или германиевым. Генератор 12 пуска формирует импульсы с частотой 0,2- 1 Гц и скважностью, равной 2-3. Такой выбор параметров импульсов наиболее благопри тен при запуске стабилитрона на больщую выходную емкость. В случае перегрузки на выходе регулирующий транзистор работает в более легком режиме, чем номинальный . Транзисторы 13 и 14 генератора 12 пуска должны иметь малый обратный ток и достаточный коэффициент усилени по току. Резистор 15 ограничивает ток коллектора транзистора 14 генератора 12 пуска. Резисторы 16 и 17 врем задающей цепи и конденсатор 18 формируют пусковые импульсы необходимой частоты и длительности вместе с нагрузочным резистором 19 генератора 12 пуска. Цепь 20 индикации перегрузки стабилизатора преобразует электрические колебани генератора 12 пуска в светодиоде. Режим светодиода 21 по току обеспечиваетс ограничительным резистором 22. Термостабилизирующий резистор 23 исключает самооткрывание регулирующего транзистора 1 при высокой температуре окружающей среды и больших токах нагрузки стабилизатора. Выходной конденсатор 24 необходим в случае работы стабилизатора на широкополосную нагрузку при невысоком качестве транзисторов стабилизатора . Стабилизатор работает следующим образом . При включении стабилизатора генератор 12 пуска формирует на нагрузочном резисторе 18 релаксационный сигнал автоколебаний несимметричного мультивибратора , собранного на транзисторах 13 и 14 различной проводимости. Этот сигнал поступает через пусковую параллельную RCцепь на резисторе 7 и конденсаторе 8 и пусковой диод 9 на вход делител выходного напр жени на резисторах 3 и 4 и источника опорного напр жени на стабилитроне 5 и ограничительном резисторе 6. Это вызывает открывание регулирующего транзистора 1 и по вление на выходе стабилитрона номинального напр жени , после чего открываетс разделительный диод 11 и через светодиод от оптрона 10 протекает ток. Фотодиод оптрона 10 уменьшает свое сопротивление вследствие оптической св зи между диодами оптрона, в результате чего происходит срыв релаксационных автоколебаний генератора 12 пуска и закрывание его транзисторов 13 и 14. Это вызывает в свою очередь надежное закрывание пускового диода 9. Теперь регулирующий транзистор 1 получает сигнал управлени только с выхода стабилизатора , т. е. происходит режим линейного регулировани стабилизатора. В случае перегрузки на выходе транзистор 2 усилител обратной св зи и св занный с ним регулирующий транзистор 1 стабилизатора закрываютс под действием запирающего сигнала с ограничительного резистора 6 стабилизатора. Оптическа св зь20 with one electrode to the common bus and the other to the capacitor, the timing of the start generator, the output of which is connected to another output of the starting parallel RC circuit, the supply output of the start generator is connected to the input bus of the stabilizer. In addition, parallel to the start generator output, an overload indicator circuit of the stabilizer on the LED and the limiting resistor is connected. The drawing shows a circuit diagram of a voltage regulator. The stabilizer contains a regulating transistor 1, the base of which is connected to the output of the feedback amplifier to transistor 2, an output voltage divider on resistors 3 and 4, a reference voltage source on Zener diode 5 and a limiting resistor 6, a starting RC circuit on resistor 7 and capacitor 8, starting diode 9, optocoupler 10 on the LED and photodiode, separation diode 11, start-up generator 12 on an asymmetrical multivibrator on transistors 13 and 14 of different conductivity with a limiting resistor 15, driving time on the resistors 16 and 17, the capacitor 18 and the load resistor 19, the stabilizer overload indication circuit 20 on the LED 21 and the limiting resistor 22, the thermal stabilizing resistor 23 of the control transistor 1, the output capacitor 24 of the stabilizer. The stabilizer transistors 1 and 2 are silicon or germanium, usually silicon. One of the transistors 1 and 2 can be composite or both composite. Resistors 3 and 4 of the output voltage divider together with the source of the reference voltage on Zener diode 5 and resistor 6 form the traditional comparison circuit. The starting circuit is parallel to the RC circuit on the chopper 7 and the capacitor 8 is selected so as to pass a signal of sufficient power from the starting generator 12 to the input of the zener diode feedback amplifier. In the case of a large output capacitance of the capacitor 24, the capacitance of the capacitor 8 can reach 2 to the output. This ensures a reliable start with a minimum input voltage of the Zener diode. The value of the resistor 7 is chosen such that a reliable start is ensured at the maximum input voltage without a capacitor 8. In this case, the capacitance of the capacitor 8 is minimal. Starting diode 9 silicon or germanium, best pulsed and with a small junction capacitance. Optro 10 is selected from the condition of providing sufficient current through the LED, as well as on the basis of sufficient reverse voltage of the photodiode. The separation diode 11 is pulsed with a small junction capacitance and is designed for a reverse voltage not lower than the input voltage; it can be silicon or germanium. The generator 12 start generates pulses with a frequency of 0.2-1 Hz and a duty cycle of 2-3. Such a choice of pulse parameters is most favorable when a zener diode is launched at a large output capacitance. In case of output overload, the control transistor operates in a lighter mode than the rated one. The transistors 13 and 14 of the start-up generator 12 must have a small reverse current and a sufficient current gain. The resistor 15 limits the collector current of the transistor 14 of the generator 12 start. The resistors 16 and 17 of the time of the master circuit and the capacitor 18 form the starting pulses of the required frequency and duration together with the load resistor 19 of the start generator 12. The stabilizer overload indication circuit 20 converts the electrical oscillations of the start-up generator 12 in the LED. The current mode of the LED 21 is provided by a limiting resistor 22. The thermal stabilizing resistor 23 eliminates the self-opening of the control transistor 1 at high ambient temperatures and high stabilizer load currents. The output capacitor 24 is necessary in the case of the stabilizer on the broadband load with a low quality of the stabilizer transistors. The stabilizer works as follows. When the stabilizer is turned on, the start-up generator 12 generates on the load resistor 18 a relaxation signal of self-oscillations of an asymmetrical multivibrator assembled on transistors 13 and 14 of different conductivity. This signal is fed through the starting parallel RC circuit on resistor 7 and capacitor 8 and starting diode 9 to the input of the output voltage divider on resistors 3 and 4 and the reference voltage source on Zener diode 5 and limiting resistor 6. This causes opening of the regulating transistor 1 and the appearance of at the output of the Zener diode of the nominal voltage, after which the separation diode 11 opens and a current flows through the LED from the optocoupler 10. The photodiode of the optocoupler 10 reduces its resistance due to the optical connection between the diodes of the optocoupler, resulting in the breakdown of the self-oscillations of the start-up generator 12 and the closing of its transistors 13 and 14. This in turn causes the reliable closing of the starting diode 9. only from the output of the stabilizer, i.e., the linear regulation mode of the stabilizer occurs. In the event of an output overload, the transistor 2 of the feedback amplifier and its associated regulating transistor 1 of the stabilizer are closed by the action of the locking signal from the limiting resistor 6 of the stabilizer. Optical communication

в оптроне 10 при этом отсутствует. Однако в этом случае отпираетс пусковой диод 9, так как генератор 12 пуска переходит в автоколебательный режим, а конденсатор 8 пусковой параллельной RC-цепи к этому времени полностью разр жаетс через резистор 7. Происходит пуск стабилизатора. Если перегрузка на выходе не сн та, то стабилизатор переходит в режиме самоотключени , так как ток, достигнув значени , заданного ограничительным резистором б источника опорного напр жени , запирает стабилизатор. После сн ти перегрузки стабилизатор автоматически возвращаетс в рабочий режим, так как генератор 12 пуска может отключитьс лишь в случае достижени выходного напр жени , равного номинальному. Такой сигнал формирует светодиод оптрона 10, после чего происходит срыв автоколебаний генератора 12 пуска и стабилизатор переходит в рабочий режим.in the optocoupler 10 is absent. However, in this case, the starting diode 9 is turned off, as the start-up generator 12 goes into self-oscillation mode, and the capacitor 8 of the starting parallel RC circuit is completely discharged by this time through the resistor 7. The stabilizer starts up. If the output overload is not removed, then the stabilizer goes into self-off mode, since the current, having reached the value specified by the limiting resistor b of the voltage source, locks the stabilizer. After the overload is removed, the stabilizer automatically returns to the operating mode, since the start-up generator 12 can be turned off only if the output voltage is equal to the nominal one. This signal forms the led of the optocoupler 10, after which there is a breakdown of self-oscillations of the generator 12 start and the stabilizer goes into operation.

Как уже упоминалось выше, в случае перегрузки генератор 12 пуска переходит в р,ежим автоколебаний. В этом случае цепь 20 индикации перегрузки стабилизатора проводит ток. Этот ток проходит через светодиод 21, которь.й создает мигающий световой сигнал о перегрузке стабилизатора.As mentioned above, in case of overload, the generator 12 start-up goes into p, the mode of self-oscillations. In this case, the stabilizer overload indication circuit 20 conducts current. This current passes through the LED 21, which creates a flashing light signal about the overload of the stabilizer.

Применение генератора пуска в виде несимметричного мультивибратора на транзисторах и оптрона позвол ет в стабилизаторе простыми средствами осуществить надежный автоматический запуск с автоматическим возвратом стабилизатора в режим линейного регулировани при сн тии перегрузки на выходе. Работа регулирующего транзистора в режиме перегрузки при этом облегчена за счет возможности выбора оптимальных параметров пускового импульса .The use of a start-up generator in the form of an asymmetric multivibrator on transistors and an optocoupler allows in the stabilizer with simple means to perform a reliable automatic start with the automatic return of the stabilizer to the linear regulation mode when the output overload is removed. The operation of the regulating transistor in the overload mode is facilitated by the possibility of choosing the optimal parameters of the starting pulse.

Claims

1. USSR author's certificate number 546867, cl. G 05 F 1/56, 1974.

2. USSR author's certificate number 584300, cl. G 05 F 1/58, 1975.