SU600543A1 - High-voltage dc stabilizer - Google Patents

Description

1one

Изобретение отноеитс  к электротехнике и может иепользоватьс  дл  питани  радиоаппаратуры .The invention is devoid of electrical engineering and can be used to power radio equipment.

Известен стабилизатор тока на транзисторе, стабилитроне и резисторах. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  высоковольтный стабилизатор посто нного тока, содержащий регулирующий трапзистор , включенный но схеме с общей базой, с выводами дл  подключени  пагрузки в цепи коллектора и источник питани .Known current stabilizer on the transistor, zener diode and resistors. Closest to the invention, the technical solution is a high-voltage DC regulator containing a regulating trampistor connected but a common base circuit with leads for connecting a load to the collector circuit and a power source.

Недостатком известных стабилизаторов тока  вл етс  малый динамический диапазон напр жени  на нагрузке, не превышающий пробивного напр жени  на переходе коллектор- база регулирующего транзистора.A disadvantage of the known current stabilizers is the small dynamic range of the voltage across the load, not exceeding the breakdown voltage at the junction of the collector-base of the regulating transistor.

Целью изобретени   вл етс  повышение динамического диапазона на нагрузке. Эта цель достигаетс  тем, что в выеоковольтный стабилизатор посто нного тока введены две группы дополнительных транзисторов, дополнительные транзисторы первой группы включены последовательно в цепь нагрузки и снабжены индивидуальными источниками базовых токов, а дополнительные транзисторы второй группы своими выходными цеп ми подключены параллельно индивидуальным источникам базовых токов транзисторов первой группы, при этом источник питани  выполнен с отводами , к которым через диоды подключеныThe aim of the invention is to increase the dynamic range on the load. This goal is achieved by introducing two groups of additional transistors into the external DC voltage regulator, additional transistors of the first group are connected in series to the load circuit and supplied with individual sources of base currents, and additional transistors of the second group with their output circuits connected in parallel with individual sources of base currents of transistors the first group, while the power source is made with taps, which are connected via diodes

входы дополнительных транзисторов второй группы, причем при использовании во второй группе дополнительных транзисторов того же типа проводимости, что и регулирующий траизпстор , их выходными цеп ми  вл ютс  цепи коллектор-база, а входамп - эмиттеры, а ири использовании во второй грзппе донолиительных транзисторов обратного pei-улирующему транзистору типа проводимости их выходными цеп ми  вл ютс  цепи коллектор- эмиттер, а входами - базы.the inputs of additional transistors of the second group, and when used in the second group of additional transistors of the same type of conductivity as the regulating trapsstor, their output circuits are collector-base circuits, and the inputs are emitters, and use in the second group of reverse transistors pei The controlling conduction type transistor of their output circuits are collector-emitter circuits, and the inputs are bases.

На фиг. 1 дана принципиальна  электрическа  схема высоковольтного стабилизатора посто нного тока с использованием во BTOpoiiFIG. 1 shows a circuit diagram of a high-voltage DC regulator using BTOpoii

группе дополнительных транзпсторов того же типа проводимости, что и регулирующий транзистор; на фиг. 2 - то же с использованием дополнительных транзисторов обратного регулирующему транзистору типа проводимости.a group of additional transistors of the same conductivity type as the control transistor; in fig. 2 - the same with the use of additional transistors reverse regulating transistor type conductivity.

В цепь эмиттера регулирующего транзистора 1 включен источник тока эмиттера 2, а в цени коллектора последовательно включена перва  группа дополнительных транзисторов 3, 4 с индивидуальными источниками базовыхThe emitter current source 2 is connected to the emitter circuit of the regulating transistor 1, and the first group of additional transistors 3, 4 with individual sources of basic

токов 5, 6. Параллельно носледним включены переходы коллектор-база второй группы дополнительных транзисторов 7, 8, снабженных защитными диодами 9, 10 в цепи эмиттер-база . Эмиттеры транзисторов 7, 8 черезcurrents 5, 6. In parallel, the nodal ones included collector-base transitions of the second group of additional transistors 7, 8, equipped with protective diodes 9, 10 in the emitter-base circuit. Emitters of transistors 7, 8 through

диоды И, 12 подключены к отводам источника питани  13. В цепи коллектора траизистора 4 включена нагрузка 14.diodes I, 12 are connected to the outlets of the power source 13. A load 14 is turned on in the collector 4 collector circuit.

Напр жение U между соседними отводами источника питапи  13 выбрано меньшим предельно допустимого напр жени  коллектор- база дл  транзисторов 1, 3, 4.The voltage U between adjacent taps of the source power 13 is chosen to be less than the maximum allowable voltage of the collector-base for transistors 1, 3, 4.

Высоковольтный стабилизатор посто нного тока работает следующим образом.The high voltage DC regulator operates as follows.

При максимальном сопротивлении нагрузки напр жение па ней близко к полному напр жепию источника питани  13, ири этом транзисторы 1, 3, 4 наход тс  на границе режима насыщени . При снижении сопротивлени  нагрузки напр жение на ней падает, а на цепочке транзисторов 1, 3, 4 растет. Токн неточииков 5, 6 выбраны несколько выше тока базы на границе насыщени , поэтому сначала транзисторы 3, 4 насыщены, а падение напр жени  на транзисторе 1 растет. Когда напр жение на транзнстре 1 приближаетс  к величине и, напр жение на диоде 11 мен ет знак, и транзистор 7 начинает шунтнровать источник тока 5, ток базы транзистора 3 начинает уменьщатьс  до перехода транзистора 3 в активный . После этого напр жение на транзисторе 1 иерестает измен тьс , а напр жение на транзисторе 3 начинает расти до тех пор, пока оно не приблизитс  к t/ и т. д. Это приводит к тому, что сопротивление нагрузки уменьшаетс  до нул , а напр жение источника питани  раздел етс  между транзисторами 1, 3, 4. Во всем диапазоне сонротнвлени  нагрузки на транзисторах 1, 3, 4 не превышает величины и, т. е. меньще предельно допустимого . Транзисторы 7, 8 могут быть низковольтиыми , так как напр жени  на них равны напр жени м на переходах эмиттер-база транзисторов . Диоды 9, 10 служат дл  защиты нереходов эмиттер-база транзисторов 7, 8 от пробо .With a maximum load resistance, the voltage across it is close to the total voltage of the power source 13, and in this case the transistors 1, 3, 4 are on the border of the saturation mode. When the load resistance decreases, the voltage across it drops, and on the chain of transistors 1, 3, 4 increases. The tokens of netochikovs 5, 6 are chosen slightly higher than the base current at the saturation boundary, therefore, first the transistors 3, 4 are saturated, and the voltage drop across transistor 1 increases. When the voltage on transconstrom 1 approaches the value and, the voltage on diode 11 changes sign, and transistor 7 begins to shunt the current source 5, the base current of transistor 3 begins to decrease before the transistor 3 switches to active. After that, the voltage on the transistor 1 spawns and changes, and the voltage on the transistor 3 begins to rise until it approaches t /, etc. This leads to the fact that the load resistance decreases to zero, and the voltage the power supply is divided between transistors 1, 3, 4. In the entire range of the sonar load on the transistors 1, 3, 4 does not exceed the value of and, i.e., less than the maximum allowable. The transistors 7, 8 can be low voltage, since the voltage across them is equal to the voltage across the emitter-base transistors. Diodes 9, 10 serve to protect the emitters emitter-base of transistors 7, 8 from breakdown.

В схеме стабилизатора, показанной на фиг. 1, выходное сонротивление на участке изменени  напр жени  на одном из транзисторов 1, 3, 4 не отличаетс  от выходного сонротивлени  транзистора, и полый диапазон изменени  тока нагрузки при изменении ее сопротивлени  от нул  до максимума уменьшаетс  в   раз по сравнению с однокаскадным стабилизатором на высоковольтном транзисторе с тем же динамическим диапазоном напр жени  на нагрузке (п - число каскадов, т. е. транзисторов 1, 3, 4). Это обусловлено тем, что при соответствующем выборе токов источников 5, 6 включение в работу очередного каскада нриводит к уменьщению тока нагрузки In the stabilizer circuit shown in FIG. 1, the output voltage at the voltage change site on one of the transistors 1, 3, 4 does not differ from the output co-resistance of the transistor, and the hollow range of the load current changes from zero to maximum when its resistance decreases in comparison with the single-stage stabilizer on the high-voltage transistor with the same dynamic voltage range across the load (n is the number of stages, i.e. transistors 1, 3, 4). This is due to the fact that with an appropriate choice of current sources 5, 6, switching on the operation of the next stage causes a decrease in the load current.

на велнчину, равную изменению тока нагрузки при увеличении напр жени  на транзисторе предыдущего каскада до величины напр жени  насыщени  за счет тока соответствующего диода 11, 12, равного избытку тока источника 5 или 6.a value equal to the change in load current with an increase in the voltage across the transistor of the previous stage to the saturation voltage due to the current of the corresponding diode 11, 12, equal to the excess current of source 5 or 6.

На фиг. 2 донолнительные транзисторы 7, 8 второй группы подключены к источникам тока 5, 6 нереходами коллектор-эмиттер, а к диодам 11, 12 присоединены их базы. Принцип действи  этого варианта стабилизатора аналогичен предыдущему.FIG. 2 additional transistors 7, 8 of the second group are connected to current sources 5, 6 by non-conductors collector-emitter, and their bases are connected to diodes 11, 12. The principle of operation of this variant of the stabilizer is similar to the previous one.

Из изложенного следует, что стабнлизато, позвол ет повысить диапазон напр жени  иа нагрузке в л раз, что дает возможность стабилизировать ток в высоковольтных цеп х с иомощью относительно низковольтных транзисторов . Это особенно важно в случае малых токов нагрузки, когда КПД становитс  второстепенным параметром, а большее значение имеют быстродействие, стабильность и коэффициент нульсаций. .From the above, it follows that stabilization allows increasing the voltage range and the load by a factor of 1, which makes it possible to stabilize the current in high-voltage circuits with the help of relatively low-voltage transistors. This is especially important in the case of small load currents, when the efficiency becomes a secondary parameter, and speed, stability and the coefficient of nullations are of greater importance. .

Claims (3)

1.Высоковольтный стабилизатор посто нного тока, содержащий включенный но схеме с общей базой регулирующий транзистор, с выводами дл  подключени  нагрузки в цепи коллектора и источник питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  динамического диапазона напр же}ш  на нагрузке, в него введены две грунпы дополнительных транзисторов , дополнительные транзисторы нервой группы включены последовательно в цепь нагрз зки и снабжены индивидуальными источниками базовых токов, а дополнитель}1ые транзисторы второй группы своими выходными цеп ми подключены параллельно индивидуальным источникам базовых токов транзисторов первой группы, при этом источник питани  выполнеп с отводами, к которым через диоды подключены входы донолнител1) транзисторов второй группы.1. A high-voltage DC regulator, containing a regulating transistor connected to a common base circuit, with terminals for connecting a load to a collector circuit and a power source, characterized in that, in order to increase the dynamic range by w} on the load, two soils of additional transistors, additional transistors of the nerve group are connected in series to the load circuit and equipped with individual sources of base currents, and an additional} 1st transistors of the second group with their output centers The circuits are connected in parallel to the individual sources of the base currents of the transistors of the first group, while the power source is made with taps to which the donor inputs1 of the transistors of the second group are connected via diodes. 2.Стабилизатор но н. 1, отличающийс  тем, что нри иснользовании во второй группе дополнительных транзисторов того же тина проводимости, что и регул 1рующий транзистор , их выходными цеи ми  вл ютс  цепн коллектор-база, а входами - эмиттеры.2. Stabilizer but n. 1, characterized in that, in the use of additional transistors of the same conductivity as the regulating transistor, in the second group, their output circuits are a chain collector base and the emitters are inputs. 3.Стабилизатор по п. I, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что при использовании во второй группе дополнительных транзисторов обратного регулирующему транзистору тина проводимости нх выходными цеп ми  вл ютс  цепи коллектор-эмиттер , а входами - базы.3. A stabilizer according to claim I, in which, when used in the second group of additional transistors in a reverse control transistor, the conductivity range nx output circuits are collector-emitter circuits, and the inputs are bases. 1313 Фиг.11 УЗUltrasound фиг. 2FIG. 2