SU1534445A1 - Stabilized dc voltage source with inertia protection - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитани  электродвигателей или электронной аппаратуры со сложными переходными процессами. Цель изобретени  - повышение надежности путем ограничени  пусковых токов инерционной нагрузки. Источник содержит составной регулирующий транзистор на входном 1 и выходном 2 транзисторах, датчик 3 тока и блок 4 управлени  на компенсационном стабилизаторе напр жени , выход которого через термокомпенсирующий диод 7 соединен с базой выходного транзистора 2. При включении на номинальную нагрузку через врем задающий конденсатор 9 и резистор 10 подаетс  открывающий сигнал в базу входного транзистора 1, ограниченный стабилитроном 13. На врем  зар да конденсатора 9 и выхода на режим интегрального стабилизатора 4 устройство работает по схеме параметрического стабилизатора с составным транзистором. После зар да конденсатора 9 транзистор 1 выключаетс  и включаетс  в работу встроенна  схема защиты интегрального стабилизатора 4. При включении на инерционную нагрузку (короткое замыкание) на врем  зар да конденсатора 9 отрываетс  стабилитрон 12 через открытый диод 15, и устройство переходит в режим стабилизатора тока. В процессе зар да конденсатора 9 и увеличени  выходного напр жени  закрываютс  диод 15 и стабилитрон 12 и открываетс  стабилитрон 13. Устройство начинает работать в режиме параметрического стабилизатора, а после зар да конденсатора 9 переходит в номThe invention relates to electrical engineering and may find application in power supply devices for electric motors or electronic equipment with complex transients. The purpose of the invention is to increase reliability by limiting inertial load inrush currents. The source contains a composite regulating transistor at the input 1 and output 2 transistors, current sensor 3 and control unit 4 at the compensating voltage regulator, the output of which is connected to the output transistor 2 through a temperature compensating diode. When switched on, the nominal load through time sets the capacitor 9 and the resistor 10 is given an opening signal to the base of the input transistor 1, limited by the zener diode 13. For the time of charging the capacitor 9 and the output to the mode of the integral stabilizer 4, the device operates according to the scheme parametric stabilizer compound transistor. After charging the capacitor 9, the transistor 1 is turned off and the built-in protection circuit of the integral stabilizer 4 is put into operation. When switched on, an inertial load (short circuit) for the charge time of the capacitor 9 opens the zener diode 12 through the open diode 15, and the device switches to the current stabilizer mode. In the process of charging the capacitor 9 and increasing the output voltage, the diode 15 and the Zener diode 12 are closed and the Zener diode 13 opens. The device starts to operate in the parametric stabilizer mode, and after charging the capacitor 9 it goes into nominal

Description

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания электродвигателей или электронной аппарутуры со сложными переходными процессами.The invention relates to electrical engineering and may find application in power supply devices of electric motors or electronic equipment with complex transients.

Цель изобретения - повышение надеж· ности путем ограничения пусковых токов инерционной нагрузки.The purpose of the invention is to increase reliability by limiting inertial load inrush currents.

На чертеже приведена схема стаби- jq лизирующего источника.The drawing shows a diagram of a stabilizing jq lysing source.

Источник содержит последовательно включенные в силовую шину составной регулирующий транзистор на входном 1 и выходном 2 транзисторах, коллекторы 35 которых подключены к входному выводу, и датчик 3 тока, блок управления на компенсационном стабилизаторе 4 напряжения, выводы питания которого подключены к входному выводу и общей ши- 20 не, вход обратной связи соединен соответственно через конденсатор с корректирующим входом и с выходом делителя 5 выходного напряжения, выход компенсационного с^тсбилизатора 4 на- 25 пряжения через делителе* 6 напряжения подключен к общей шине и через термоj компенсирующий диод ,· к базе выходного транзистора 2, соответствующие входы защиты компенсационного стабилизатора 4 подключены к выходу дели теля 6 напряжения и через антитриггерный диод 8 к выходному выводу, времязадающий конденсатор 9 одним из выводов подключен к входному выводу, а другим через первый резистор 10 - ^5 к базе входного транзистора 2 и че рез последовательно соединенные второй резистор 11 и первый стабилитрон 12 к выходному выводу, второй стабилитрон 13 включен между общей шиной и базой входного транзистора 1, которая подключена через третий резистор 14 к выходному выводу и через коммутирующий диод 15 к точке соединения второго резистора 11 и первого стабилитрона 12.The source contains a composite control transistor sequentially connected to the power bus at the input 1 and output 2 transistors, the collectors 35 of which are connected to the input terminal, and a current sensor 3, a control unit on the compensation voltage stabilizer 4, the power leads of which are connected to the input terminal and the common bus 20 is not, a feedback input coupled respectively via a capacitor with a correction input and output of divider 5 the output voltage, the compensation output with ^m 4 sbilizatora conjugation HA 25 through voltage divider 6 * voltage is connected to a common bus and through a thermo-compensating diode, · to the base of the output transistor 2, the corresponding inputs of the protection of the compensation stabilizer 4 are connected to the output of the voltage divider 6 and through the anti-trigger diode 8 to the output terminal, one of the outputs of the timing capacitor 9 is connected to the input output and the other through the first resistor 10 - ^ 5 to the base of the input transistor 2 and through the second resistor 11 and the first zener diode 12 connected in series to the output terminal, the second zener diode 13 is connected between the common bus and the base Khodnev transistor 1 which is connected via a third resistor 14 and to the output terminal via the switching diode 15 to the junction of the second resistor 11 and the first zener diode 12.

Стабилизирующий источник постоянного напряжения с инерционной Защитой в режиме номинальной нагрузки работает следующим образом.A stabilizing source of constant voltage with inertial Protection in nominal load mode operates as follows.

В первоначальный момент при пода че питающего напряжения происходит заряд времязадающего конденсатора 9 по цепи: положительная шина питающего напряжения, Еремязадающий конденсатор 9, первый резистор 10, второй стабилитрон 13, общая шина. При этом стабилитрон 13 ограничивает напряже ние на базе входного транзистора 1, и тем самым выходное напряжение параметрического стабилизатора (конденсатор 9, резистор 10, стабилитрон 13, транзисторы 1 и 2) находится на опре~ деленном (меньшем номинального) за-.-.· данном напряжением стабилизации стабилитрона 13 уровне. Диод 7 закрыт, исключая влияние базового напряжения с транзистора 2 на еще не вышедший на режим стабилизатор 4. По мере заряда конденсатора 9 ток через него уменьшается. К этому времени компенсационный стабилизатор 4 выходит на режим, и на ело выводе формируется управляющее напряжение, которое через диод 7 подается на базу транзистора 2, еще более приоткрывая его, при этом транзистор 1 более высоким напряжением на эмиттере относительно базы за· крывается. На выходе’ устанавливается номинальное выходное напряжение, величина которого определяется делителем 5 выходного напряжения. Введение нелинейного элемента с помощью встречного включения р - η-перехода диода 7 в цепь базы выходного транзистора 2 дополнительно уменьшает температурную нестабильность выходного напряжения стабилизатора постоянного напряжения .At the initial moment, when the supply voltage is applied, the time-consuming capacitor 9 is charged along the circuit: positive supply voltage bus, E-capacitor 9, first resistor 10, second zener diode 13, common bus. In this case, the zener diode 13 limits the voltage at the base of the input transistor 1, and thus the output voltage of the parametric stabilizer (capacitor 9, resistor 10, zener diode 13, transistors 1 and 2) is at a certain (less than the nominal) for -.-. · given stabilization voltage of the Zener diode 13 level. Diode 7 is closed, excluding the influence of the base voltage from transistor 2 on stabilizer 4 that has not yet reached the mode. As the capacitor 9 charges, the current through it decreases. By this time, the compensation stabilizer 4 enters the mode, and a control voltage is formed on the eater, which is supplied through the diode 7 to the base of transistor 2, opening it even more, while transistor 1 closes with a higher voltage on the emitter relative to the base. At the output ’, a nominal output voltage is set, the value of which is determined by the divider 5 of the output voltage. The introduction of a nonlinear element by means of the on-switching of the p - η junction of the diode 7 into the base circuit of the output transistor 2 further reduces the temperature instability of the output voltage of the DC voltage stabilizer.

Стабилизатор постоянного напряжения с инерционной защитой в режиме короткого замыкания при включении работает следующим образом.The DC voltage stabilizer with inertial protection in the short circuit mode when turned on works as follows.

При подаче питающего напряжения по цепи: положительная шина питающего напряжения, резисторы 10, 11 и 14, стабилитрон 12, происходит заряд времязадающего конденсатора 9. Транзистор 1 открывается на время, определяемое временем заряда конденсатора 9. Транзистор 2 совместно с транзистором 1, диодом 15, стабилизатора тока, ограничивая ток через нагрузку, выходной транзистор 2 и датчик 3 тока. При коротком замыкании в нагрузке напряжение в точке соединения резисторов 10 и 14 и на базе транзистора I становится выше напряжения в точке соединения резистора 11 и стабилитрона 12, при этом диод 15 открывается. Током заряда конденсатора 9 через резисторы 10 и 11 и диод 15 стабилитрон 13 выходит на режим стабилизации напряжения, шунтируя через открытый диод 15 эмиттерные переходы транзисторов .1 и 2 и датчик 3 тока,When applying a supply voltage through the circuit: a positive supply voltage bus, resistors 10, 11 and 14, a zener diode 12, a timing capacitor 9 is charged. Transistor 1 opens for a time determined by the charge time of capacitor 9. Transistor 2 together with transistor 1, diode 15, current stabilizer, limiting the current through the load, the output transistor 2 and the current sensor 3. With a short circuit in the load, the voltage at the connection point of the resistors 10 and 14 and based on the transistor I becomes higher than the voltage at the connection point of the resistor 11 and the zener diode 12, while the diode 15 opens. The charge current of the capacitor 9 through the resistors 10 and 11 and the diode 15, the zener diode 13 enters the voltage stabilization mode by shunting the emitter junctions of transistors .1 and 2 through an open diode 15 and a current sensor 3,

1534 ограничивая тем самым ток в нагрузке на заданном уровне. В этот момент ток через .стабилитрон 13 меньше минимального тока стабилизации, т.е. напря- . жение на стабилитроне 13 меньше напряжения стабилизации. По окончании заряда конденсатора 9 прекращается ток через резисторы 10 и 11 и транзистор 1 закрывается. Схема переходит в ₁ режим ограничения тока короткого замыкания в нагрузке с встроенной схемой защиты компенсационного стабилизатора 4.1534 thereby limiting the current in the load at a given level. At this moment, the current through the stabilizer 13 is less than the minimum stabilization current, i.e. tense. Zener diode 13 is less than stabilization voltage. At the end of the charge of the capacitor 9, the current through the resistors 10 and 11 stops and the transistor 1 closes. The circuit goes into ₁ mode of limiting the short-circuit current in the load with the built-in protection circuit of the compensation stabilizer 4.

Стабилизирующий источник постоян- _} ного напряжения с инерционной защитой в режиме короткого замыкания после номинальной нагрузки работает •аналогично.The stabilizing constant voltage source _} with inertial protection in the short circuit mode after the rated load works • similarly.

Изобретение обеспечивает ограничение выходного тока при коротком замыкании в нагрузке, позволяет исключить выходы из строя элементов стабилизатора при кратковременных или длитель- 2 ;ных режимах короткого замыкания или 'включениях на заторможенный двигатель или электронную схему с большими токами потребления в момент включения.The invention provides a limitation of the output current during a short circuit in the load, eliminates the failure of the stabilizer elements during short-term or long-term 2 short-circuit modes or switching on to a braked motor or electronic circuit with large consumption currents at the moment of switching on.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Стабилизирующий источник постоянного напряжения с инерционной защитой, содержащий последовательно включенные в силовую шину составной регулирующий элемент и датчик тока, причем регулирующий элемент выполнен на входном и выходном транзисторах, коллекторы которых подключены к входному выводу, блок управления - на ком445 6 пенсационном стабилизаторе напряжения, выводы питания которого подключены к входному выводу и общей шине, вход обратной связи подключен ' к выходу делителя выходного напряжения и через конденсатор к входу коррекции, первый вход защиты компенсационного стабилизатора подключен к _э выходу делителя напряжения, первый вывод которого соединён с общей ши- ной, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения пусковых токов ₅ инерционной нагрузки, в него введены времязадающий конденсатор, антитриггерный, коммутирующий и термокомпенСирующий диоды, два стабилитрона и три резистора, причем времязадающий j Конденсатор одним выводом подключен к входному выводу, а другим через первый резистор - к базе входного транзистора регулирующего элемента и через последовательно соединенные 5 второй резистор и первый стабилитрон к выходному выводу, база входного транзистора регулирующего элемента соединена соответственно через третий резистор с выходным выводом, ) через второй стабилитрон - с общей шиной и через коммутирующий диод с точкой соединения первого стабилитрона и второго резистора, выход компенсационного стабилизатора напряжения соединен с вторым выводом делителя 5 напряжения и через термокомпенсирующий диод с базой выходного транзистора регулирующего элемента, а второй вход защиты компенсационного стаби-j лизатора через антитриггерный диод соединен с выходным выводом.A stabilizing DC voltage source with inertial protection, containing a composite control element and a current sensor connected in series to the power bus, the control element being made on the input and output transistors, the collectors of which are connected to the input output, the control unit is on a compensation voltage regulator com454 6, power leads which is connected to the input terminal and the common bus, the feedback input is connected to the output of the output voltage divider and through the capacitor to the correction input the output protection input of the compensation stabilizer is connected to the _e output of the voltage divider, the first output of which is connected to a common bus, characterized in that, in order to increase reliability by limiting the starting currents _{5 of the} inertial load, a time-setting capacitor, anti-trigger, switching and thermal compensation is introduced into it diodes, two zener diodes and three resistors, and the time-setting j capacitor is connected to the input terminal by one pin and the regulator element to the base of the input transistor by the other resistor and through the second resistor and the first zener diode connected in series to the output terminal, the base of the input transistor of the control element is connected respectively through the third resistor to the output terminal) through the second zener diode to the common bus and through the switching diode to the connection point of the first zener diode and the second resistor, the output compensation voltage stabilizer is connected to the second output of the voltage divider 5 and through a temperature compensating diode with the base of the output transistor of the control element, and the second input d protecting compensating the stabilizer-j through recuperators antitriggerny diode is connected to the output terminal.