SU1030784A1 - Dc voltage stabilizer - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ИОСТи ННОГО ТОКА, содержащий регулирующий транзистор, согласующий тран эистор противоположного типа проводимости , эмиттер которого подключен к общей тине, а коллектор - к базе регулирующего транзистора, блок обратной св зи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход - к базе согласующего транзистора, генератор импульсов, выход которого подключен к базе согласующего транзистора , компаратор, пусковую цепь, подключенную параллельно регулирующему транзистору и состо щую из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности за счет предотвращени  повышени  напр жени  в момент запуска, в него введены дополнительный компаратор и элемент совпадени  с задержкой по первому входу, причем выход элемента совпадени  подключен к входу генератора импульсов, его первый вход подключен к выходу первого компаратора, второй вход под-g ключей к выходу дополнительного ком (Л паратора, вход которого подключен к выходу стабилизатора напр жени . со о 00 A VOLTAGE CURRENT STABILIZER, containing a regulating transistor, a matching transistor of the opposite conductivity type, the emitter of which is connected to a common rail, and a collector to the base of the regulating transistor, a feedback unit whose input is connected to the stabilizer output, and the output to the base of the matching a transistor, a pulse generator, the output of which is connected to the base of the matching transistor, a comparator, a starting circuit connected in parallel with the regulating transistor and consisting of a series of resistors and zener diodes, characterized in that, in order to increase reliability by preventing voltage increases at the time of startup, an additional comparator and a matching element with a delay in the first input are introduced, the output of the matching element is connected to the input of the pulse generator, its first the input is connected to the output of the first comparator, the second input is under-g keys to the output of an additional com (L parator, the input of which is connected to the output of the voltage regulator. with about 00

Description

Изобретение относитс  к стабилизаторам напр жени  дл  питани  ради электронной аппаратуры. Известен стабилизатор напр жени  содержащий регулирующий траизпстор, согласующий транзистор противополож ного типа проводимости, эмиттер кот рого подключен к общей шине, а коллектор - к базе регулирующего Транзистора , блок обратной св зи, вход которого подключен к выходу стабилизатора , а выход - к базе согласую щего транзистора, генератор импуль .сов, выход которого подключен к баз согласующего транзистора, а ход к выходу узла запуска генератора 1 Недостатком стабилизатора  вл ет с  отсутствие чувствительности к со то нию нагрузки, что приводит к импульсным перегрузкам стабилизатора напр жени  в момент включени  при наличии в выходной цепи перегрузки или короткого замыкани . Наиболее близким к изобретению  вл етс  стабилизатор напр жени , содержайщй регулирующий транзистор, .согласующий транзистор противополож ного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор - к базе регулирующего транзистора, блок обратной св зи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход - к базе согласующего транзистора, генератор импульсов, выход которого подключен к базе согласующего транзистора, ко паратор, пусковую цепь, подключенну параллельно регулирующему транзистору , состо щую из последовательно соединенных резистора и стабилитрона 2. Недостатком известного стабилизатора  вл етс  то, что дл  работы регулирующего транзистора всегда необходимо обеспечить определенный минимум коллекторного тока, а использование таких стабилизаторов напр жени  в аппаратуре, где возможен режим холостого хода, приводит к тому, что стабилизатор необходимо дополнительно подгружать балластным сопротивлением, что соответствует снижению КПД. В противном случае на выходе стабилизатора будет завышенное напр жение, что может послу-жить причиной выхода из стро  подключенных элементов нагрузки, например микросхем, не допускающих даже кратковременного превьаиени  питающего напр жени . Кроме того, работающий в режиме холостого хода стабилизатор напр жени  потребл ет электроэнергию, что делает его экономически менее выгодным, особенно в тех устройствах контрольно-измери тельной аппаратуры, где производитс  периодическое отклонение нагрузки . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности за счет предотвращени  повышени напр жени  в момент запуска. Цель достигаетс  тем, что в стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержащий регулирующий транзистор , согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор-- к базе регулирующего транзистора,- блок обратной св зи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход - к базе, согласующего транзистора, генератор имтульсов, выход которого подключен к базе согласующего транзистора , компаратор, пусковую цепь, подключенную параллельно регулирующему транзистору, состо щую из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, введены дополнительный компаратор и элемент совпадени  с задержкой по первому входу, причем выход элемента совпадени  подключен к входу генератора импульсов , его первый вход подключен к выходу первого компаратора, второй вход, подключен к выходу дополнительного компаратора, вход которого подключен к выходу стабилизатора напр жени  , На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема стабилизатора напр жени  посто нного тока. .Стабилизатор напр жени  содержит регулирующий транзистор 1 с нагрузкой в цепи коллектора, соединенный с блоком 2 обратной св зи через согласующий транзистор 3. К базе транзистора 3 подключен выход генератора 4 импульсов, вход которого подключен через элемент 5 совпадени  к выходам компараторов 6 и 7, подключенных к выходу стабилизатора. Пускова  цепь 8, состо ща  из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, подключена между потенциальными входной и выходной шинами стабилизатора напр жени . Стабилизатор напр жени  посто нного тока в режиме стабилизации работает аналогично всем известным модификаци м, использующим регулирующий транзистор с нагрузкой в цепи коллектора. Узел запуска, компаратор, узел совпадени  и генератор импульсов при этом на его работу не вли ют с В начальный момент времени при включении стабилизатора регулирующий транзистор 1 закрыт и полное входное напр жение оказываетс  приложенным к его коллекторно-эмиттерному переходу. При этом включаетс  стабилитрон пусковой цепи 8 и по цепи нагрузки протекает ток, создающий падение напр жени , величина которого зависит от парагЗетров нагрузки. ПриThis invention relates to voltage stabilizers for powering for electronic equipment. A voltage regulator is known which contains a regulating trazipstor, a matching transistor of opposite conductivity type, the emitter of which is connected to the common bus, and the collector to the base of the regulating transistor, a feedback unit whose input is connected to the output of the stabilizer, and the output to the base of the matching transistor, a pulse generator, the output of which is connected to the bases of the matching transistor, and the stroke to the output of the generator start-up unit 1 The disadvantage of the stabilizer is its lack of sensitivity to load reduction, It leads to overload of the stabilizer pulse voltage at the time of incorporation in the presence of the output circuit overload or short circuit. Closest to the invention is a voltage regulator, a control transistor, an opposite type conductivity matching transistor, the emitter of which is connected to a common bus, and a collector is connected to the base of the control transistor, a feedback unit whose input is connected to the output of the stabilizer, and output - to the base of the matching transistor, a pulse generator, the output of which is connected to the base of the matching transistor, to the parator, the starting circuit, connected in parallel to the regulating transistor, consisting of ovally connected resistor and zener diode 2. A disadvantage of the known stabilizer is that to operate a regulating transistor, it is always necessary to provide a certain minimum of the collector current, and the use of such voltage stabilizers in equipment where an idle mode is possible results in an additional stabilizer load ballast resistance, which corresponds to a decrease in efficiency. Otherwise, at the output of the stabilizer there will be an overvoltage, which may be the cause of the failure of the connected load elements, for example, microcircuits, which do not allow even a short-term excess of the supply voltage. In addition, a voltage regulator operating in idle mode consumes electricity, which makes it economically less profitable, especially in those instrumentation devices where periodic load deflection is produced. The aim of the invention is to increase reliability by preventing the increase in voltage at the time of launch. The goal is achieved by the fact that the DC voltage regulator contains a regulating transistor, a matching transistor of the opposite type of conductivity, the emitter of which is connected to the common bus, and the collector is to the base of the regulating transistor, a feedback unit whose input is connected to the output stabilizer, and the output is to the base, the matching transistor, the generator of the pulses, the output of which is connected to the base of the matching transistor, a comparator, a starting circuit connected in parallel to the regulating transistor, and There are an additional comparator and a matching element with a delay on the first input, the output of the matching element is connected to the input of the pulse generator, its first input is connected to the output of the first comparator, the second input is connected to the output of the additional comparator, the input of which is connected to the output of a voltage regulator. The drawing shows a circuit diagram of a voltage regulator of direct current. The voltage stabilizer contains a regulating transistor 1 with a load in the collector circuit connected to the feedback unit 2 via a matching transistor 3. The output of the pulse generator 4 is connected to the base of transistor 3, the input of which is connected via element 5 to match the outputs of the Comparators 6 and 7, connected to the output of the stabilizer. A starting circuit 8, consisting of a series-connected resistor and a zener diode, is connected between the potential input and output buses of a voltage regulator. The DC voltage regulator in the stabilization mode operates similarly to all known modifications that use a control transistor with a load in the collector circuit. The startup node, comparator, coincidence node, and pulse generator do not affect its operation. At the initial moment of time when the stabilizer is turned on, the control transistor 1 is closed and the total input voltage is applied to its collector-emitter junction. At the same time, the zener diode of the starting circuit 8 is turned on, and a current flows through the load circuit, creating a voltage drop, the value of which depends on the load parameters. With

номинальной нагрузке на входы элемента L совпадени  поступают с выхода двухпорогового компаратора бис выхода компаратора 7 раэреьаающие потенциалы . С выхода элемента 5 совпадени  поступает сигнал на вход генератора 4 импульсов, который и производит запуск стабилизатора напр жени . В случае, когда в цепи нагрузки имеетс  обрыв или когда нагрузка не подключена, на выходе стабилизатора установитс  потенциал, определ емый параметрами пусковой цепи 8 и эквивалентного сопротивлени входных цепей компараторов 6 и 7 и блока 2 обратной св зи. Порог срабатывани  компаратора 7 устанавливаетс  таким, чтобы при отсутствии нагрузки на его выходе по вилс  запрещающий потенциал. В этом случае исключаетс  запуск генератора 4 импульсов и стабилизатора напр жени . Так как напр жение на выходе стабилизатора в начальный момент возрастает до установившегос  значени  за определенное конечное врем , завис щее от параметров стабилизатора (а при подключенной нагрузке завис щее и от ее параметров), в частности от емкостной составл ющей его нагрузочных элементов, то в определенный промежуток времени переходного процесса с выхода компаратора 6 и с выхода компаратора 7 на выходы элемента 5 совпадени  поступит разрешающий потенциал, который произведет запуск генератора 4 импульсов и стабилизатора напр жени  в целом. Чтобы этого не произошло до полного определени  состо ни  нагрузки ком-, параторйми б и7, первый вход А элемента 5 совпадени  содержит элемент задержки, врем  задержки которой устанавливаетс  несколько больше времени нарастани  выходного напр жени . Таким образом, наличие (или отсутствие) запускающего сигнала с выхода элемента 5 совпадени , поступающего на вход генератора 4 импульсов , возможно только лишь по окончании переходного процесса, т.е. только тогда, когда напр жение, определ емое цепью 8 и параметрами the nominal load at the inputs of the element L coincidence comes from the output of the two-threshold comparator bis output of the comparator 7 dissociation potentials. From the output of the coincidence element 5, a signal is fed to the input of the generator of 4 pulses, which starts up the voltage stabilizer. In the case when there is an open circuit in the load circuit or when the load is not connected, a potential determined by the parameters of the starting circuit 8 and the equivalent resistance of the input circuits of the comparators 6 and 7 and the feedback unit 2 will be established at the output of the stabilizer. The threshold for triggering the comparator 7 is set so that, in the absence of a load at its output, there is a suppressive potential. In this case, the start of the 4-pulse generator and the voltage stabilizer is prevented. Since the voltage at the output of the stabilizer at the initial moment increases to a steady-state value over a certain finite time, depending on the parameters of the stabilizer (and when the load is connected depends on its parameters), in particular on the capacitive component of its load elements, then the time interval of the transient process from the output of the comparator 6 and from the output of the comparator 7 to the outputs of the element 5 of the coincidence will enter the resolving potential, which will start the generator of 4 pulses and a stabilizer eg Yeni as a whole. To prevent this from happening before the full load state of the com- puterium b and 7 is fully determined, the first input A of the coincidence element 5 contains a delay element, the delay time of which is set somewhat longer than the rise time of the output voltage. Thus, the presence (or absence) of a triggering signal from the output of the element 5 of coincidence, which enters the input of the generator 4 of pulses, is possible only after the end of the transient process, i.e. only when the voltage defined by the chain 8 and the parameters

0 нагрузочных элементов, на выходе стабилизатора достигнет установившегос  значени .. Порог срабатывани  компараторов устанавливаетс  таким, чтобы при наличии перегрузки на его выходе 0 load elements, at the output of the stabilizer reaches a steady-state value. The response threshold of the comparators is set so that in the presence of an overload at its output

5 по вилс  запрещающий потенциал.5 vils prohibitive potential.

Питание компараторов и генератора импульсов может быть осуществлено как от параметрического стабилизатора , включенного во входную цепь, так и от дополнительного источника, The power supply of the comparators and the pulse generator can be implemented both from the parametric stabilizer included in the input circuit and from an additional source,

0 если такой имеетс  в аппаратуре.0 if there is one in hardware.

Предлагаемый стабилизатор напр жени  посто нного тока может быть эффективно использован, при введении The proposed DC voltage regulator can be effectively used when introducing

5 в него чувствительной схемы защиты, не только в качестве стабилизированного источника питани , но и как устройство контрол  потребл емого минимального и максимального тока, так 5 in it of a sensitive protection circuit, not only as a stabilized power source, but also as a device controlling the consumed minimum and maximum current,

0 как включение стабилизатора напр жени , используемого в качестве источника питани  провер емых узлов радиоаппаратуры в контрольно-измерительных устройствах, возможно только при 0 as the inclusion of a voltage regulator, used as a power source of the checked radio equipment units in monitoring devices, is possible only when

5 номинальной нагрузке в цепи питани  провер емого узла. Дл  определени  характера неисправности в цепи нагрузки могут быть использованы компа раторы напр жени , первый из которых 5 rated load in the power supply circuit of the tested node. To determine the nature of the fault in the load circuit, voltage compressors can be used, the first of which

0 имеет запрещающий потенциал при перегрузке , а второй - при недогрузке.0 has a prohibitive potential in case of overload, and the second - when underload.

Claims (1)

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий регулирующий транзистор, согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор - к базе регулирующего транзистора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход - к базе согласующего транзистора, ге- нератор импульсов, выход которого подключен к базе согласующего транзистора, компаратор, пусковую цепь, подключенную параллельно регулирующему транзистору и состоящую из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет предотвращения повышения напряжения в момент запуска, в него введены дополнительный компаратор и элемент совпадения с задержкой по первому входу, причем выход элемента совпадения подключен к входу генератора импульсов, его первый вход подключен к выходу _ первого компаратора, второй вход под-® ключей к выходу дополнительного компаратора, вход которого подключен к ( выходу стабилизатора напряжения. * .1030784A DC VOLTAGE STABILIZER, comprising a control transistor, a matching transistor of the opposite type of conductivity, the emitter of which is connected to a common bus, and the collector to the base of the control transistor, a feedback block, the input of which is connected to the output of the stabilizer, and the output to the base of the matching transistor, - a pulse generator, the output of which is connected to the base of the matching transistor, a comparator, a starting circuit connected in parallel to the regulating transistor and consisting of series-connected a resistor and a zener diode, characterized in that, in order to increase reliability by preventing an increase in voltage at the time of starting, an additional comparator and a coincidence element with a delay at the first input are introduced into it, and the output of the coincidence element is connected to the input of the pulse generator, its first input is connected to the output _ of the first comparator, the second input of sub-® keys to the output of the additional comparator, the input of which is connected to (the output of the voltage regulator. * .1030784