SU1188715A1 - D.c.voltage source - Google Patents

Abstract

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий подключенный к входным выводам через измерительный резистор импульсный стабилизированный преобразователь, выходом подключенный к выходным клеммам, в состав которого входит вспомогательный многоканальный источник питающих напр жении , один из выходов которого подключен через токозадающий резистор к опорному стабилитрону, дифференциальный усилитель , один из входов которого подключен к опорному стабилитрону, другой - к выходу делител  выходного напр жени , а выход - к входу конвертора, балластный резистор , подключенный через ключ к выходным выводам, а к выводам измерительного резистора подключен сигнальный вход измерительного блока, выход которого соединен с входом блока гальванической разв зки, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  стабильности выходного напр жени  в щироком диапазоне изменени  тока нагрузки, в него введены коммутирующий транзистор, разв зывающий диод и корректирующий резистор, при этом база и эмиттер комму (Л тирующего транзистора подключены соответственно к выходу и цепи питани  блока гальванической разв зки, а коллектор соединен через разв зывающий диод с управл ющим входом ключа и через корректирующий резистор - с общим выводом опорного стабилитрона и токозадающего резистора . 00 00 елPOWER SUPPLY CONSTANT VOLTAGE, containing a pulse stabilized converter connected to the input terminals through a measuring resistor. from the inputs of which is connected to the reference zener diode, the other to the output of the output voltage divider, and the output to the input to an inverter, a ballast resistor connected via a key to the output terminals, and a signal input of the measuring unit connected to the input of the galvanic isolation unit, characterized in that, in order to increase the stability of the output voltage in the wide current range, is connected to the outputs of the measuring resistor loads, a switching transistor, a decoupling diode, and a correcting resistor are introduced into it, while the base and the emitter of the commutator (the switching transistor are connected respectively to the output and the power supply circuit and a galvanic decoupling unit and whose collector is connected via a decoupling diode to the control input of the key and through a resistor correction - with a common terminal and the reference zener voltage driving resistor. 00 00 ate

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в аппаратуре св зи.The invention relates to electrical engineering and can be used in communications equipment.

Цель изобретени  - повышение стабильности выходного напр жени  в широком диапазоне изменени  тока нагрузки.The purpose of the invention is to increase the stability of the output voltage over a wide range of load current variations.

На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого источника питани  посто нного напр жени .The drawing shows the structural scheme of the proposed DC power supply.

Источник питани  посто нного напр жени  содержит импульсный стабилизированный преобразователь 1, включаюш,ий в себ  конвертор 2, входом подключенный через измерительный резистор 3 к входным выводам 4 и 5, а выходом - к выходным выводам 6 и 7, дифференциальный усилитель 8, выход которого соединен с управл юшим входом конвертора 2, причем один вход дифференциального усилител  8 подключен к опорному стабилитрону 9, а другой вход через делитель напр жени  10 и И - к другому выходу конвертора 2, и вспомогательный многоканальный источник напр жени  12 со стабилизацией напр жени  по первому каналу. Узел подгрузки 13 включает в себ  измерительный блок 14, сигнальные входы которого подключены к выводам измерительного резистора 3, блок гальванической разв зки 15, вход которого соединен с выходом измерительного блока 14, и последовательно соединенные резистор подгрузки 16 и ключ 17, подключенные к выходным выводам 6 и 7. Первый канал вспомогательного источника напр жени  12 подключен к цепи питани  измерительного блока. 14, второй канал - к цепи питани  блока гальванической разв зки 15, третий канал - через второй токозадающий резистор 18 к опорному стабилитрону 9.The DC power supply contains a pulse stabilized converter 1, including converter 2, an input connected via a measuring resistor 3 to input terminals 4 and 5, and an output to output terminals 6 and 7, a differential amplifier 8 whose output is connected with the control input of converter 2, with one input of differential amplifier 8 connected to the reference zener diode 9, and the other input through voltage divider 10 and I to the other output of converter 2, and an auxiliary multichannel voltage source 12 with voltage stabilization in the first channel. The load unit 13 includes a measuring unit 14, the signal inputs of which are connected to the terminals of the measuring resistor 3, a galvanic isolation unit 15 whose input is connected to the output of the measuring unit 14, and a series-connected load resistor 16 and a switch 17 connected to the output terminals 6 and 7. The first channel of the auxiliary voltage source 12 is connected to the power supply circuit of the measuring unit. 14, the second channel to the power supply circuit of the galvanic isolation unit 15, the third channel through the second current resistor 18 to the reference Zener diode 9.

База и эмиттер коммутируюшего транзистора 19 подключены соответственно к выходу и цепи питани  блока гальванической разв зки 15, а коллектор соединен через разв зываюший диод 20 с управл ющим входом ключа 17 и через корректирующий резистор 21 с обш.им выводом опорного стабилитрона 9 и второго токозадающего резистора 18.The base and emitter of the switching transistor 19 are connected respectively to the output and power supply of the galvanic isolation unit 15, and the collector is connected via an isolating diode 20 to the control input of the switch 17 and through the correction resistor 21 to the common output of the reference zener diode 9 and the second current-setting resistor 18.

Источник питани  посто нного напр жени  работает следующим образом.The voltage source operates as follows.

При номинальном токе нагрузки напр жение на измерительном резисторе 3 равно величине, при которой узел подгрузки 13 не вли ет на работу импульсного стабилизированного преобразовател  1. При этом измерительный блок 14, блок гальванической разв зки 15, коммутирующий транзистор 19, разв зывающий диод 20 и ключ 17 наход тс  в запертом состо нии и резистор подгрузки 16 отключен от выходных выводов 6 и 7 устройства и не потребл ет мощности.At the rated load current, the voltage across the measuring resistor 3 is equal to the value at which the load node 13 does not affect the operation of the pulsed stabilized converter 1. At that, the measuring unit 14, the galvanic isolation unit 15, the switching transistor 19, the decoupling diode 20 and the key 17 are in the locked state and the load resistor 16 is disconnected from the output pins 6 and 7 of the device and does not consume power.

Регулируемый конвертор 2 стабилизирует напр жение на выходных выводах 6 и 7 при помощи цепи отрицательной обратной св зи , выполненной на дифференциальном усилителе 8. Усилитель 8 сравнивает напр жение на выходных выводах 6 и 7 относительно эталонного напр жени  опорного стабилитрона 9 через делитель, образованный резисторами 10 и 11, и вырабатывает сигнал регулировани  конвертором 2.An adjustable converter 2 stabilizes the voltage at the output pins 6 and 7 using a negative feedback circuit made on the differential amplifier 8. The amplifier 8 compares the voltage on the output pins 6 and 7 to the reference voltage of the Zener diode 9 through a divider formed by resistors 10 and 11, and generates a control signal by the converter 2.

Вспомогательный многоканальный источник напр жени  12 обеспечивает гальванически разв занным питанием элементыAuxiliary multichannel voltage source 12 provides galvanically developed power supply elements.

схемы управлени , в том числе опорный стабилитрон 9 через токозадающий резистор 18, измерительный блок 14, блок гальванической разв зки 15. При этом только напр жение первого канала, питающее из , мерительный блок 14, стабилизировано с помощью цепи регулировани , а в остальных каналах напр жени  стабилизированы косвенно и наход тс  в зависимости от тока потреблени  в первом канале.The control circuits, including the reference Zener diode 9 through the current-setting resistor 18, the measuring unit 14, the galvanic isolation unit 15. Only the voltage of the first channel, feeding from, the measuring unit 14, is stabilized by the control circuit, and in other channels stabilities are indirectly stabilized and depend on the current consumption in the first channel.

0 При малых токах нагрузки конвертора 2 напр жение на измерительном резисторе 3 оказываетс  ниже некоторого заданного порогового уровн  и измерительный блок 14 вырабатывает напр жение, которое через0 At low load currents of the converter 2, the voltage on the measuring resistor 3 is below a certain specified threshold level and the measuring unit 14 produces a voltage that, through

блок гальванической разв зки 15 поступает на базу коммутирующего транзистора 19. Коммутирующий транзистор 19 отпираетс  и подключает цепь питани  через разв зывающий диод 20 к управл ющему входу ключа 17. Ключ 17 замыкаетс , и резистор подгрузки 16 через замкнутый ключ 17 подключаетс  к выходным выводам 6 и 7 устройства. При этом измерительный блок 14 увеличивает ток потреблени  по цепи питани  на величину, необходимую дл  управлени  блоком гальванической разв зки 15. Поскольку измерительный блок 14 подключен к первому каналу вспомогательного источника напр жени  12, охваченному обратной цепью стабилизации, то увеличение тока потреблени  измерительногоthe galvanic isolation unit 15 is supplied to the base of the switching transistor 19. The switching transistor 19 is unlocked and connects the power supply through the isolating diode 20 to the control input of the key 17. The key 17 is closed, and the load resistor 16 is connected through the closed key 17 to the output terminals 6 and 7 devices. In this case, the measuring unit 14 increases the current consumption in the power supply circuit by an amount necessary for controlling the galvanic isolation unit 15. As the measuring unit 14 is connected to the first channel of the auxiliary voltage source 12, covered by the reverse stabilization circuit, the increase in the measuring current

Q блока 14 приводит к увеличению напр жени  на выходах других каналов вспомогательного источника напр жени  12, в том числе и на выходе третьего канала, питающего опорный стабилитрон 9 через токозадающий резистор 18. В результате ток, протекающийQ block 14 leads to an increase in the voltage at the outputs of other channels of the auxiliary voltage source 12, including the output of the third channel that supplies the reference Zener diode 9 through the current-setting resistor 18. As a result, the current flowing

5 через токозадающий резистор 18, увеличиваетс . Однако величина тока, задаваема  в опорный стабилитрон 9, остаетс  неизменной , поскольку приращение тока отводитс  от опорного стабилитрона 9 с помощью корректирующего резистора 21 через отпертый5 through the current-setting resistor 18 is increased. However, the amount of current set in the reference Zener diode 9 remains unchanged, since the current increment is removed from the reference Zener diode 9 by means of a correction resistor 21 through the unlocked

коммутирующий транзистор 19.switching transistor 19.

При токе нагрузки, при котором узел подгрузки 13 выключаетс , потребление тока по первому каналу вспомогательного источника питани  12 уменьшаетс . При этом напр жение на выходах других каналов вспомогательного источника 12, в том числе и на выходе третьего канала, питающегоWhen the load current at which the load node 13 is turned off, the current consumption on the first channel of the auxiliary power source 12 is reduced. In this case, the voltage at the outputs of other channels of the auxiliary source 12, including the output of the third channel, feeds

опорный стабилитрон 9, уменьшаетс . Однако величина тока, задаваемого в опорный стабилитрон, по-прежнему остаетс  неизменной , поскольку коммутирующий транзистор 19 запираетс  и утечка избыточного тока через корректирующий резистор 21 прекращаетс .reference zener diode 9 decreases. However, the magnitude of the current set in the reference Zener diode is still unchanged, as the switching transistor 19 is closed and the leakage of excess current through the correction resistor 21 stops.

Таким образом, напр жение на опорком стабилитроне 9 становитс  более стабильным , независимым от состо ни  узла подгрузки 13. В результате повыщаетс  стабильность напр жени  на выходе устройства при изменении тока нагрузки в щироком диапазоне.Thus, the voltage on the support of the Zener diode 9 becomes more stable, independent of the state of the load node 13. As a result, the stability of the voltage at the output of the device increases when the load current changes in a wide range.

1Ъ1b

Claims (1)

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий подключенный к входным выводам через измерительный резистор импульсный стабилизированный преобразователь, выходом подключенный к выходным клеммам, в состав которого входит вспомогательный многоканальный источник питающих напряже- ний, один из выходов которого подключен через токозадающий резистор ’ к опорному стабилитрону, дифференциальный усилитель, один из входов которого подключен к опорному стабилитрону, другой — к выходу делителя выходного напряжения, а выход — к входу конвертора, балластный резистор, подключенный через ключ к выходным выводам, а к выводам измерительного резистора подключен сигнальный вход измерительного блока, выход которого соединен с входом блока гальванической развязки, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения в широком диапазоне изменения тока нагрузки, в него введены коммутирующий транзистор, развязывающий диод и корректирующий е резистор, при этом база и эмиттер коммутирующего транзистора подключены соответственно к выходу и цепи питания блока гальванической развязки, а коллектор соединен через развязывающий диод с управляющим входом ключа и через корректирующий резистор — с общим выводом опорного стабилитрона и токозадающего резистора.A constant voltage power supply source containing a stabilized pulse converter connected to the input terminals through a measuring resistor, connected to the output terminals by an output, which includes an auxiliary multichannel supply voltage source, one of the outputs of which is connected through a current-input resistor to a reference zener diode, a differential amplifier , one of the inputs of which is connected to the reference zener diode, the other to the output of the output voltage divider, and the output to the input of the conv ertor, a ballast resistor connected via a key to the output terminals, and the signal input of the measuring unit, the output of which is connected to the input of the galvanic isolation unit, is characterized by the fact that, in order to increase the stability of the output voltage over a wide range of load current, a switching transistor is introduced into it, decoupling the diode and a correction e resistor, while the base and emitter of the switching transistor are connected respectively to the output and power circuit of unit g alvanic isolation, and the collector is connected through a decoupling diode to the control input of the key and through a correction resistor to the common output of the reference zener diode and a current-setting resistor. SU „„1188715SU „„ 1188715