RU2286592C1

RU2286592C1 - Constant voltage stabilizer

Info

Publication number: RU2286592C1
Application number: RU2005122087/09A
Authority: RU
Inventors: Николай Григорьевич Буковшин (RU); Николай Григорьевич Буковшин
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи"
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2006-10-27

Abstract

FIELD: electric engineering, possible use in secondary electric power sources of radio-electronic equipment.

SUBSTANCE: stabilizer (dwg.2) contains adjusting transistor 1, emitter of which is connected to input clamp, and collector - to output clamp, transistor 2 of direct current amplifier with opposite conductivity type, connected by collector to base of adjusting transistor 1 and to anode of first diode 11, by base - to output of output voltage divider, by emitter - through stabilitron 3 - to output clamp and through second resistor 12 - to common bus, and also serial RC-circuit, one output of resistor 6 of which is connected to common bus. Additionally introduced to stabilizer is second diode 13, installed serially with first diode 11. Serial circuit of two diodes (11 and 12) bridges emitter transition of adjusting transistor 1 in reverse direction, while point of connection of diodes through serial RC-circuit is connected to common bus.

EFFECT: increased reliability of stabilizer.

2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to electrical engineering and can be used in sources of secondary power supply of electronic equipment.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока по а.с. 828181, G 05 F 1/56, опубл. 07.05.81, Бюл. №17, обеспечивающий запуск стабилизатора.Known stabilizer for DC voltage on.with. 828181, G 05 F 1/56, publ. 05/07/81, bull. No. 17, providing the launch of the stabilizer.

Недостатком этого стабилизатора является наличие большого числа элементов, выполняющих только функцию запуска. Кроме того, параллельно входным выводам стабилизатора подключен один из ускоряющих резисторов, снижающий кпд стабилизатора.The disadvantage of this stabilizer is the presence of a large number of elements that perform only the launch function. In addition, parallel to the input terminals of the stabilizer is connected to one of the accelerating resistors, which reduces the efficiency of the stabilizer.

Известен также стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1343403, G 05 F 1/569, опубл. 07.10.87, Бюл. №37, недостатком которого является обязательное наличие дополнительного источника питания, что существенно ограничивает применение таких стабилизаторов.Also known is a DC voltage stabilizer according to as 1343403, G 05 F 1/569, publ. 10.10.87, Bull. No. 37, the disadvantage of which is the mandatory presence of an additional power source, which significantly limits the use of such stabilizers.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1684782, G 05 F 1/569, опубл. 15.10.91, Бюл. №38, принятый за прототип.Closest to the technical nature of the proposed one is a constant voltage stabilizer for AS 1684782, G 05 F 1/569, publ. 10/15/91, Bull. No. 38, adopted as a prototype.

Схема стабилизатора-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:The stabilizer prototype is shown in figure 1, where it is indicated:

1 - регулирующий транзистор;1 - regulating transistor;

2 - транзистор усилителя постоянного тока (УНТ);2 - transistor of a direct current amplifier (CNT);

3 - стабилитрон;3 - zener diode;

4, 5 - резисторы делителя выходного напряжения;4, 5 - resistors of the output voltage divider;

6, 9, 10, 12 - первый, второй, третий и четвертый резисторы;6, 9, 10, 12 - the first, second, third and fourth resistors;

7 - конденсатор;7 - capacitor;

8 - пусковой транзистор;8 - starting transistor;

11 - диод.11 - diode.

Стабилизатор-прототип содержит включенный в силовую шину регулирующий транзистор 1 по схеме с общим эмиттером, УПТ на транзисторе 2, коллектором соединенный с базой регулирующего транзистора 1, а эмиттером через резистор 12 подключенный к общей шине, стабилитрон 3, включенный между выходным силовым выводом и эмиттером транзистора УПТ 2, делитель выходного напряжения на резисторах 4 и 5, выходом подключенный к базе транзистора УПТ 2, включенные последовательно между общей шиной и базой регулирующего транзистора 1 первый резистор 6 и конденсатор 7. Пусковой транзистор 8, коллектор которого соединен с общей шиной, база через последовательно соединенные конденсатор 7 и первый резистор 6 соединена с общей шиной, а цепь эмиттерного перехода включена между базой регулирующего транзистора 1 и конденсатором 7, причем база пускового транзистора 8 через последовательно соединенные третий 10 и второй 9 резисторы соединена с базой регулирующего транзистора 1 и через диод 11 - с эмиттером пускового транзистора 8. При этом диод 11 шунтирован вторым резистором 9.The prototype stabilizer contains a regulating transistor 1 included in the power bus according to the scheme with a common emitter, a CTF on transistor 2, a collector connected to the base of the regulating transistor 1, and an emitter through a resistor 12 connected to a common bus, a zener diode 3 connected between the output power output and the emitter transistor UPT 2, the output voltage divider on resistors 4 and 5, the output connected to the base of the transistor UPT 2, connected in series between the common bus and the base of the regulating transistor 1, the first resistor 6 and the condensate p 7. The starting transistor 8, the collector of which is connected to a common bus, the base through a series-connected capacitor 7 and the first resistor 6 is connected to a common bus, and the emitter junction circuit is connected between the base of the control transistor 1 and the capacitor 7, and the base of the starting transistor 8 is connected in series the connected third 10 and second 9 resistors are connected to the base of the control transistor 1 and through the diode 11 to the emitter of the starting transistor 8. In this case, the diode 11 is shunted by the second resistor 9.

Стабилизатор-прототип работает следующим образом.The prototype stabilizer works as follows.

При подключении входного напряжения базовый ток регулирующего транзистора 1 создается пусковым транзистором 8, который открыт током заряда конденсатора 7. Постоянная времени цепи из последовательно включенных конденсатора 7 и первого резистора 6 выбирается из условия надежного запуска стабилизатора.When the input voltage is connected, the base current of the regulating transistor 1 is created by the starting transistor 8, which is open by the charge current of the capacitor 7. The time constant of the circuit from the series-connected capacitor 7 and the first resistor 6 is selected from the condition of a reliable start of the stabilizer.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи УПТ на транзисторе 2, воздействующего на регулирующий транзистор 1. В результате выходное напряжение возвращается к исходному уровню. При этом эмиттерный переход пускового транзистора 8 оказывается запертым, то есть конденсатор 7 не разряжается и не снижает эффективность воздействия УПТ на регулирующий транзистор 1. Поскольку конденсатор 7 не разряжается, то он и не заряжается при обратном увеличении входного напряжения, то есть не возникает ток заряда, открывающий регулирующий транзистор 1.Stabilization of the output voltage is carried out using the UPT on the transistor 2, acting on the control transistor 1. As a result, the output voltage returns to its original level. In this case, the emitter junction of the starting transistor 8 turns out to be locked, that is, the capacitor 7 does not discharge and does not reduce the effectiveness of the UPT on the regulating transistor 1. Since the capacitor 7 does not discharge, it does not charge when the input voltage increases back, that is, the charge current does not occur opening control transistor 1.

Для исключения пробоя эмиттерного перехода пускового транзистора 8 последовательно с ним включен диод 11. Разряд конденсатора 7 происходит через высокоомные резисторы 9 и 10.To prevent breakdown of the emitter junction of the starting transistor 8, a diode 11 is connected in series with it. The discharge of the capacitor 7 occurs through high-resistance resistors 9 and 10.

Недостатком стабилизатора-прототипа является наличие большого числа элементов, выполняющих функцию запуска, что снижает его надежность.The disadvantage of the stabilizer prototype is the presence of a large number of elements that perform the launch function, which reduces its reliability.

Для устранения указанных недостатков в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - с выходным выводом, транзистор усилителя постоянного тока с противоположным типом проводимости, соединенный коллектором с базой регулирующего транзистора и анодом первого диода, базой - с выходом делителя выходного напряжения, эмиттером - через стабилитрон - с выходным выводом и через второй резистор - с общей шиной, а также последовательную RC-цепь, один вывод резистора которой соединен с общей шиной, согласно изобретению введен второй диод, последовательно соединенный с первым диодом, причем последовательная цепь из двух диодов шунтирует эмиттерный переход регулирующего транзистора в обратном направлении, точка соединения диодов через последовательную RC-цепь подключена к общей шине.To eliminate these shortcomings, a DC voltage regulator containing a control transistor, the emitter of which is connected to the input terminal, and the collector to the output terminal, a DC amplifier transistor with the opposite type of conductivity, connected by the collector to the base of the control transistor and the anode of the first diode, the base - with the output of the output voltage divider, the emitter - through the zener diode - with the output terminal and through the second resistor - with a common bus, as well as a serial RC circuit, one output resistor which is connected to the common bus, the present invention introduced a second diode connected in series with a first diode, which series circuit shunts the two diodes regulatory emitter junction of transistor in reverse direction, a connection point of diodes via a serial RC-circuit is connected to a common bus.

Схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения приведена на фиг.2, где обозначено:The scheme of the proposed DC voltage stabilizer is shown in figure 2, where it is indicated:

1 - регулирующий транзистор;1 - regulating transistor;

2 - транзистор усилителя постоянного тока (УПТ);2 - transistor of a direct current amplifier (UPT);

3 - стабилитрон;3 - zener diode;

6, 12 - первый и второй резисторы;6, 12 - the first and second resistors;

7 - конденсатор;7 - capacitor;

11, 13 - первый и второй диоды.11, 13 - the first and second diodes.

Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий транзистор 1, эмиттером подключенный к входному выводу, а коллектором - к выходному выводу стабилизатора, УПТ на транзисторе 2, имеющий противоположный тип проводимости, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора 1, база - с выходом делителя выходного напряжения на резисторах 4 и 5, а эмиттер через стабилитрон 3 - с выходным выводом и через второй резистор 12 - с общей шиной. Кроме того, пусковую цепь, состоящую из двух последовательно соединенных диода 11 и 13, шунтирующих эмиттерный переход регулирующего транзистора 1 в обратном направлении, последовательную RC-цепь из конденсатора 7 и резистора 6, одним выводом подключенная к точке соединения диодов 11 и 13, а другим - к общей шине стабилизатора.The proposed DC voltage stabilizer contains a regulating transistor 1 connected by an emitter to an input terminal, and a collector to an output terminal of a stabilizer, a CTD on a transistor 2 having the opposite type of conductivity, the collector of which is connected to the base of the regulating transistor 1, the base is connected to the output of the output voltage divider resistors 4 and 5, and the emitter through a zener diode 3 with an output pin and through a second resistor 12 with a common bus. In addition, the starting circuit, consisting of two series-connected diodes 11 and 13, shunting the emitter junction of the regulating transistor 1 in the opposite direction, a serial RC circuit from a capacitor 7 and a resistor 6, connected to the junction point of the diodes 11 and 13 with one output and the other - to the common stabilizer bus.

Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.The proposed DC voltage stabilizer operates as follows.

При подаче входного напряжения на вход стабилизатора начинается заряд конденсатора 7 через эмиттерный переход регулирующего транзистора 1, диод 11 и резистор 6. Регулирующий транзистор 1 открывается и на выходе стабилизатора появляется напряжение, которое приводит к открытию транзистора 2. С этого момента вступает в действие цепь обратной связи стабилизатора и на его выходе поддерживается номинальное выходное напряжение. Стабилизатор переходит в рабочий режим. Стабилизация выходного напряжения осуществляется при помощи УПТ на транзисторе 2, воздействующего на регулирующий транзистор 1 таким образом, что выходное напряжение возвращается на установленный уровень с заданной точностью.When the input voltage is applied to the input of the stabilizer, the charge of the capacitor 7 begins through the emitter junction of the regulating transistor 1, diode 11, and resistor 6. The regulating transistor 1 opens and a voltage appears at the output of the stabilizer, which leads to the opening of transistor 2. From this moment, the feedback circuit enters the connection of the stabilizer and its output is supported by the rated output voltage. The stabilizer goes into operating mode. Stabilization of the output voltage is carried out using the UPT on the transistor 2, acting on the control transistor 1 in such a way that the output voltage returns to the set level with a given accuracy.

После отключения входного напряжения конденсатор 7 с помощью диода 13 подключается к входным выводам стабилизатора и разряжается за счет работы самого стабилизатора, что способствует быстрому разряду конденсатора 7 и, следовательно, уменьшает время подготовки стабилизатора для последующего включения после выключения питания, что особенно важно при его работе в сеансном режиме.After turning off the input voltage, the capacitor 7 is connected to the input terminals of the stabilizer using a diode 13 and is discharged due to the operation of the stabilizer itself, which contributes to the fast discharge of the capacitor 7 and, therefore, reduces the preparation time of the stabilizer for subsequent switching on after turning off the power, which is especially important during its operation in session mode.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения имеет более простую схему запуска, что позволяет повысить его надежность, а также улучшить массогабаритные показатели.Thus, the proposed DC voltage stabilizer has a simpler starting circuit, which allows to increase its reliability, as well as improve overall dimensions.

Claims

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - с выходным выводом, транзистор усилителя постоянного тока с противоположным типом проводимости, соединенный коллектором с базой регулирующего транзистора и анодом первого диода, базой - с выходом делителя выходного напряжения, эмиттером через стабилитрон - с выходным выводом и через второй резистор - с общей шиной, а также последовательную RC-цепь, один вывод резистора которой соединен с общей шиной, отличающийся тем, что введен второй диод, последовательно соединенный с первым диодом, причем последовательная цепь из двух диодов шунтирует эмиттерный переход регулирующего транзистора в обратном направлении, точка соединения диодов через последовательную RC-цепь подключена к общей шине.A DC voltage stabilizer containing a control transistor whose emitter is connected to the input terminal and a collector to the output terminal, a DC amplifier transistor with the opposite type of conductivity, connected by a collector to the base of the control transistor and the anode of the first diode, and the base to the output of the output voltage divider, emitter through a zener diode - with an output pin and through a second resistor - with a common bus, as well as a serial RC circuit, one pin of the resistor of which is connected to a common bus, I distinguish iysya that introduced a second diode connected in series with a first diode, which series circuit shunts the two diodes of the regulating transistor the emitter junction in the reverse direction, the point of diodes connected by a serial RC-circuit is connected to a common bus.