SU1117607A1 - Dc voltage converter - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, управл юща  цепь которого соединена с выходом стабилизатора тока на полевом транзисторе, измерительно-усилительный узел, входами соединенный с выходными шинами, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  надежности и расширени  функциональных возможностей, в него введены вспомогательньй источник питани , второй регулирующий элемент , второй стабилизатор тока на полевом транзисторе, три резистора, транзистор и два диода, причем второй регулирующий элемент включен последовательно в силовую шину вспомогательного источника питани , а его управл ющий вход соединен с выходом вто рого стабилизатора тока, через первый резистор - с общей шиной, а через первый диод - с выходом измерительноусилительного уала и через второй диод - с управл ющей цепью первого регулирующего элемента, а транзистор соединен базой через втор.ой ре (Л зистор с шиной основного источника питани , эмиттером - с выходной шиной , коллектором через третий резистор - с источником полевого транзис§ тора второго стабилизатора тока.A CONSTANT VOLTAGE STABILIZER containing a regulating element connected in series to a power bus, whose control circuit is connected to the output of a current stabilizer on a field-effect transistor, measuring and amplifying unit, with inputs connected to output buses, characterized in that, in order to increase reliability and expand functionality , an auxiliary power supply, a second regulating element, a second current stabilizer on a field-effect transistor, three resistors, a transistor and two diodes a, the second regulating element is connected in series to the power bus of the auxiliary power source, and its control input is connected to the output of the second current regulator, through the first resistor to the common bus, and through the first diode to the output of the measuring amplifier and through the second diode to the control circuit of the first regulating element, and the transistor is connected to the base via the second re (L resistor to the main power supply bus; emitter to the output bus; collector through the third resistor to the field source about transistor of the second current stabilizer.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в -схемах электропитани  радиоэлектронной аппаратуры,The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply circuits for electronic equipment,

. Известен стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последовательный регул тор, делитель посто нного тока и источник опорного напр жени Щ. A known DC voltage regulator comprising a series regulator, a DC divider and a source of reference voltage Sh

Недостатком устройства  вл етс  снижение КПД при изменении выходного напр жени  и нагрузки в широком диапазоне.The drawback of the device is a decrease in efficiency when changing the output voltage and load in a wide range.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  стабилизатор посто нного напр жени , содержащий силовой трансформатор с переключаемыми отводами от вторичной обмотки, выпр митель и фильтр, на выход которого подключен регулирующий элемент, управл юща  цепь которого подключена к выходу измерительно-усилительного узла, входами подключенного к выходным выводам (2j The closest to the technical essence of the invention is a DC voltage regulator, which contains a power transformer with switchable taps from the secondary winding, a rectifier and a filter, to the output of which the regulating element, the control circuit of which is connected to the output of the measuring and amplifying node, are inputs connected to the output pins (2j

Однако наличие механического переключател  в цепи вторичной обмотки силового трансформатора снижает надежность устройства и ограничивает возможность его применени  в автоматизированных системах.However, the presence of a mechanical switch in the secondary circuit of a power transformer reduces the reliability of the device and limits its applicability in automated systems.

Цель изобретени  - повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability and enhance the functionality of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последователь но включенный в силовую шину регулирующий элемент, управл юща  цепь которого соединена с выходом стабилизатора тока на полевом -транзисторе , измерительно-усилительный узел, входами соединенный с выходными шинами , введены вспомогательный источник питани , второй регулирующий элемент, второй стабилизатор тока на полевом транзисторе, три резисто ра, транзистор и два диода, причем второй регулирующий элемент включен последовательно в силовую шину вспомогательного источника питани , а его управл ющий вход соединен с вы .ходом второго стабилизатора тока, через первый резистор - с общей шиной , а через первый диод - с выходом измерительно-усилительного узла и через второй диод с управл ющей цепью первого регулирующего элемента, а транзистор соединен базой через второй резистор с шиной основного источника питани , эмиттером - с выходной щиной, коллектором через третий резистор - с источником полевого транзистора второго стабилизатора токThe goal is achieved by the fact that a constant voltage regulator containing a regulating element sequentially connected to the power bus, the control circuit of which is connected to the output of the current stabilizer on the field transistor, measuring and amplifying unit, is connected to the output buses by the output buses power supply, second regulating element, second current regulator at the field-effect transistor, three resistors, a transistor and two diodes, the second regulating element being connected in series to the power bus of the auxiliary power source, and its control input is connected to the output of the second current stabilizer, through the first resistor to the common bus, and through the first diode to the output of the measuring and amplifier unit and through the second diode to the control circuit of the first regulating element, and the transistor is connected to the base through the second resistor to the main power supply bus, the emitter to the output voltage, and the collector via the third resistor to the source of the field-effect transistor of the second stabilizer

На чертеже приведена функциональна  схема предлагаемого стабилизатора .The drawing shows a functional diagram of the proposed stabilizer.

Стабилизатор содержит включенный последовательно в первую силовую шину регулирующий элемент на транзисторе 1, первьй стабилизатор тока на транзисторе 2,-второй регулирующий элемент на транзисторе 3, второй стабилизатор тока на транзисторе 4, дополнительный транзистор 5 с резисторами 6 и 7, диоды 8 и 9, измерительно-усилительный узел 10 и резистор 11. На выходе стабилизатора включена нагрузка 12.The stabilizer contains a regulating element on transistor 1 connected in series to the first power bus, the first current regulator on transistor 2, the second regulating element on transistor 3, the second current regulator on transistor 4, an additional transistor 5 with resistors 6 and 7, diodes 8 and 9, measuring and amplifier node 10 and the resistor 11. At the output of the stabilizer included load 12.

Стабилизатор работает следующим образом.The stabilizer works as follows.

При увеличении выходного напр жени  от нул  сначала открываетс  диод 9, соедин   выход измерительно-услительного узла с базой транзистора Регулируюш;ий элемент открываетс , и на выходе устройства по вл етс  выходное напр жение. Если величина выходного напр жени  не превышает величины напр жени  основного источника питани , .дополнительный транзистор 5 открыт и через резистор 6 запирает второй стабилизатор тока.As the output voltage increases from zero, a diode 9 first opens, the output of the measuring-amplifying node connects to the base of the transistor, the regulating element opens, and an output voltage appears at the device output. If the output voltage does not exceed the voltage of the main power source, the auxiliary transistor 5 is open and closes the second current stabilizer through the resistor 6.

Регулирующий элемент на транзисторе 3 закрыт. Диод 8 преп тствует шунтирующему действию цепи управлени  регулирующего элемента на выход измерительно-усилительного узла 10.The regulating element on the transistor 3 is closed. Diode 8 interferes with the shunting action of the control circuit of the regulating element at the output of the measuring and amplifier unit 10.

Если увеличить величину выходного напр жени  стабилизатора до величины меньшей напр жени  первого источника питани , определ емой минимальна допустимым напр жением, необходимым дл  работы регулирующего транзисто ра 1, транзистор 5 закрываетс . Порог закрывани  транзистора 5 задаетс  резистором 7. Второй стабилизатор тока, закрытый до этого коллекторным током транзистора 5, начинает открыватьс . При увеличении напр жени  на базе транзистора 3 до величины напр жени  на выходе измерительноусилительного узла 10 диод 8 открываетс  и транзистор 3 начинает управл тьс  с выхода измерительно-усилительного узла. При дальнейшем рост выходного напр жени  стабилизатора транзистор 1 закрываетс  по цепи эмиттера и весь ток в нагрузку в да нейшем обеспечивает транзистор 3. Д од 9 закрываетс , преп тству  шунти рующему действию цепи управлени  ре гулирующего элемента 1 на выход узла 10. Так как при малых выходных напр  жени х питание происходит от основного источника, а при больших - от вспомогательного, снижаетс  величина мощности, бесполезно рассеиваема  на регулирующих элементах. Переключение с одного источника питани  на другой происходит автоматически без использовани  механических переключателей, что повышает надежность устройства и расшир ет функциональные возможности, позвол   использовать в автоматических системах.If the output voltage of the stabilizer is increased to the value of the lower voltage of the first power source, determined by the minimum allowable voltage required for the control transistor 1, the transistor 5 is closed. The closing threshold of transistor 5 is set by resistor 7. The second current regulator, previously closed by the collector current of transistor 5, begins to open. As the voltage at the base of the transistor 3 increases to the value of the voltage at the output of the measuring amplifier unit 10, the diode 8 opens and the transistor 3 begins to be controlled from the output of the measuring amplifier unit. With further growth of the output voltage of the stabilizer, the transistor 1 closes along the emitter circuit and all current into the load is then provided by the transistor 3. A bit 9 closes, preventing the shunt action of the control circuit of the regulating element 1 at the output of the node 10. Since for small the output voltage of the power comes from the main source, and at large from the auxiliary source, the amount of power decreases, it is uselessly dissipated on the regulating elements. Switching from one power source to another occurs automatically without the use of mechanical switches, which increases the reliability of the device and expands its functionality, allowing it to be used in automatic systems.

е2суe2su

/О 074 В отличие от известного устройства , где имеетс  механический переключатель в цепи вторичной обмотки силового трансформатора, применение изобретени  позвол ет исключить механический переключатель. Наличие последнего, переключаемого вручную оператором, не позвол ет использовать устройство, выполненное по известной схеме, в автоматизированных устройствах или требует дополнительных переключающих устройств, выполненных, например, на основе электромагнитных реле. При использовании изобретени  эффект достигаетс  За счет исключени  ненадежных и требующих обслуживани  механических переключателей, управление которыми в автоматическом режиме требует дополнительных устройств,/ O 074 Unlike the known device, where there is a mechanical switch in the secondary circuit of a power transformer, the application of the invention eliminates the mechanical switch. The presence of the latter, switched manually by the operator, does not allow the use of a device made according to a known scheme in automated devices or requires additional switching devices made, for example, on the basis of electromagnetic relays. When using the invention, the effect is achieved by eliminating unreliable and maintenance-requiring mechanical switches, the control of which in automatic mode requires additional devices

Claims (1)

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, управляющая цепь которого соединена с выходом стабилизатора тока на полевом транзисторе, измерительно-усилительный узел, входами соединенный с выходными шинами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и рас ширения функциональных возможностей, в него введены вспомогательный источник питания, второй регулирующий элемент, второй стабилизатор тока на полевом транзисторе, три резистора, транзистор и два диода, причем второй регулирующий элемент включен последовательно в силовую шину вспомогатель ного источника питания, а его управ ляющий вход соединен с выходом второго стабилизатора тока, через первый резистор - с общей шиной, а через первый диод - с выходом измерительноусилительного узла и через второй · диод - с управляющей цепью первого регулирующего элемента, а транзистор соединен базой через втор.ой резистор с шиной основного источника питания, эмиттером - с выходной шиной, коллектором через третий резистор - с источником полевого •транзистора второго стабилизатора тока.A DC voltage stabilizer, comprising a control element connected in series to the power bus, the control circuit of which is connected to the output of a current stabilizer on a field effect transistor, a measuring and amplifying unit, inputs connected to the output buses, characterized in that, in order to increase reliability and expand functionality , it introduced an auxiliary power source, a second regulatory element, a second current stabilizer on the field effect transistor, three resistors, a transistor and two diodes, The second control element is connected in series to the auxiliary bus power supply bus, and its control input is connected to the output of the second current stabilizer, through the first resistor to the common bus, and through the first diode to the output of the measuring amplifier unit and through the second diode to the control circuit of the first regulatory element, and the transistor is connected to the base via the second resistor with the bus of the main power source, the emitter with the output bus, the collector through the third resistor with the source of the field • transistor second current stabilizer. >> ‘ 1 1117607‘1 1117607