[go: up one dir, main page]

RU2465627C1 - Dc voltage stabiliser - Google Patents

Dc voltage stabiliser Download PDF

Info

Publication number
RU2465627C1
RU2465627C1 RU2011116287/08A RU2011116287A RU2465627C1 RU 2465627 C1 RU2465627 C1 RU 2465627C1 RU 2011116287/08 A RU2011116287/08 A RU 2011116287/08A RU 2011116287 A RU2011116287 A RU 2011116287A RU 2465627 C1 RU2465627 C1 RU 2465627C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
diode
bus
resistor
capacitor
Prior art date
Application number
RU2011116287/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Григорьевич Буковшин (RU)
Николай Григорьевич Буковшин
Александр Николаевич Лукьянчиков (RU)
Александр Николаевич Лукьянчиков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2011116287/08A priority Critical patent/RU2465627C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465627C1 publication Critical patent/RU2465627C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: DC voltage stabiliser is proposed, comprising a controlling element, connected with one output to an input bus, with the other one - to outputs of a closing diode and a throttle, the other output of which is connected with an output bus and a filter capacitor, the control output of the controlling element is connected to the output of a control unit, the input of which is connected with the output bus, and its second supply bus - with the common bus, at the same time a start-up unit comprises a start-up transistor, the emitter of which is connected to a point of connection of the input bus and output of the second resistor, the base - with the output of the first resistor, the other output of which is connected with the cathode of the first diode, the collector - with the output of the start-up resistor, the other output of which is connected with an anode of a decoupling diode and with the first bus of the control unit supply, the cathode of the decoupling diode is connected to the output bus, and also the second diode and the capacitor, at the same time the anode of the first diode is connected with the cathode of the second diode and via a capacitor is connected to the common bus, at the same time the anode of the second diode is connected with the collector of the start-up transistor.
EFFECT: simplified start-up circuit and higher reliability of a device.
2 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания аппаратуры различного назначения.The proposed device relates to electrical engineering and can be used as a secondary source of power for equipment for various purposes.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения с цепью запуска по а.с. 1335961, G05F 1/569 и а.с. 1527626, G05F 1/56. Недостатком известных стабилизаторов является сложность узла запуска, обусловленная необходимостью применения специального формирователя импульсов, выполняющего только функции запуска, что приводит к усложнению схемы стабилизатора.Known DC stabilizers with a starting circuit for A.S. 1335961, G05F 1/569 and A.S. 1527626, G05F 1/56. A disadvantage of the known stabilizers is the complexity of the launch unit, due to the need to use a special pulse shaper that performs only the launch function, which leads to a complication of the stabilizer circuit.

Известны также стабилизаторы напряжения с цепью запуска по а.с. 1015362, G05F 1/58 и а.с. 1201819, G05F 1/569. Общим недостатком известных стабилизаторов являются дополнительные потери, снижающие кпд. В первом устройстве снижение кпд обусловлено включением дополнительного транзистора в другую силовую шину. Во втором стабилизаторе снижение кпд за счет тока, постоянно протекающего через резистивный делитель, включенный на входе стабилизатора.Also known are voltage stabilizers with a starting circuit according to AS 1015362, G05F 1/58 and A.S. 1201819, G05F 1/569. A common disadvantage of the known stabilizers are additional losses that reduce efficiency. In the first device, the reduction in efficiency is due to the inclusion of an additional transistor in another power bus. In the second stabilizer, the reduction in efficiency due to the current constantly flowing through the resistive divider included at the input of the stabilizer.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 888097, G05F 1/58, принятый за прототип.Closest to the technical nature of the proposed device is a DC voltage stabilizer as. 888097, G05F 1/58, adopted as a prototype.

Схема стабилизатора-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:The stabilizer prototype is shown in figure 1, where it is indicated:

1 - регулирующий элемент;1 - regulatory element;

2 - входная шина;2 - input bus;

3 - замыкающий диод;3 - closing diode;

4 - дроссель;4 - throttle;

5 - выходная шина;5 - output bus;

6 - конденсатор фильтра;6 - filter capacitor;

7 - блок управления;7 - control unit;

8 - блок запуска;8 - start block;

9 - общая шина;9 - common bus;

10 - развязывающий диод;10 - decoupling diode;

11 - пусковой резистор;11 - starting resistor;

12 - пусковой транзистор;12 - starting transistor;

13 - резистор последовательной RC-цепи;13 - resistor serial RC circuit;

14 - конденсатор последовательной RC-цепи;14 - capacitor serial RC circuit;

15 - токозадающий резистор;15 - current-causing resistor;

16, 17 - первый и второй диоды;16, 17 - the first and second diodes;

18 - туннельный диод;18 - tunnel diode;

19 - дополнительный транзистор.19 - additional transistor.

Стабилизатор-прототип постоянного напряжения содержит последовательный регулирующий элемент 1, подключенный одним выводом к входной шине, другим - к выводам замыкающего диода 3 и дросселя 4, соединенного другим выводом с выходной шиной 5 и конденсатором фильтра 6, а управляющим выводом - к выходу блока управления 7. Вход блока управления 7 соединен с выходной шиной 5, первая его шина питания - с блоком запуска 8, а вторая - с общей шиной 9. Блок запуска 8 состоит из развязывающего диода 10, пускового резистора 11, пускового транзистора 12, последовательной RC-цепи из последовательно соединенных резистора 13 и конденсатора 14, а также токозадающего резистора 15, двух диодов 16 и 17, туннельного диода 18 и дополнительного транзистора 19. Развязывающий диод 10 подключен одним выводом к выходной шине 5, другим - к первой шине питания блока управления 7, с которой через пусковой резистор 11 и пусковой транзистор 12 также соединена входная шина 2. Дополнительный транзистор 19 подключен коллектором через последовательную RC-цепь, состоящую из резистора 13 и конденсатора 14, к базе пускового транзистора 12, а базой - к туннельному диоду 18 и токозадающему резистору 15, подключенному другим выводом к входной шине 2, причем эмиттер дополнительного транзистора 19 и второй вывод туннельного диода 18 подключены к общей шине 9. Первый диод 16 подключен одним выводом к входной шине 2, а другим выводом - к точке соединения резистора 13 и конденсатора 14 последовательной RC-цепи, второй диод 17 подключен одним выводом к коллектору дополнительного транзистора 19, а другим выводом - к общей шине 9.The prototype dc voltage stabilizer contains a serial control element 1 connected by one output to the input bus, the other to the terminals of the closing diode 3 and the inductor 4, connected by the other output to the output bus 5 and the filter capacitor 6, and the control terminal to the output of the control unit 7 The input of the control unit 7 is connected to the output bus 5, its first power bus is connected to the start-up block 8, and the second to the common bus 9. The start-up block 8 consists of a decoupling diode 10, a starting resistor 11, a starting transistor 12, and a series RC circuit from a series-connected resistor 13 and a capacitor 14, as well as a current-carrying resistor 15, two diodes 16 and 17, a tunnel diode 18 and an additional transistor 19. The decoupling diode 10 is connected by one output to the output bus 5, and the other to the first power bus the control unit 7, to which an input bus 2 is also connected through a starting resistor 11 and a starting transistor 12. An additional transistor 19 is connected to the base of the starting transistor 12 by a collector through a serial RC circuit consisting of a resistor 13 and a capacitor 14, and the base d - to the tunnel diode 18 and the current-causing resistor 15 connected to the input bus 2 by the other output, the emitter of the additional transistor 19 and the second output of the tunnel diode 18 being connected to the common bus 9. The first diode 16 is connected by one output to the input bus 2 and the other output - to the connection point of the resistor 13 and the capacitor 14 of the serial RC circuit, the second diode 17 is connected with one terminal to the collector of the additional transistor 19, and the other terminal to a common bus 9.

Стабилизатор-прототип работает следующим образом.The prototype stabilizer works as follows.

При подаче напряжения на входную шину 2 через токозадающий резистор 15 и туннельный диод 18 начинает протекать ток. Включение туннельного диода 18 вызывает насыщение дополнительного транзистора 19. При этом по цепи: общая шина 9, транзистор 19, последовательная цепь, состоящая из резистора 13 и конденсатора 14, управляющий переход пускового транзистора 12, входная шина 2, начинает протекать ток, насыщающий пусковой транзистор 12. Входное напряжение через пусковой транзистор 12 и пусковой резистор 11 подается на блок управления 7. Развязывающий диод 10 предотвращает шунтирование блока управления 7 сопротивлением нагрузки. По истечении времени заряда конденсатора 14 пусковой транзистор 12 запирается, а блок управления 7 запитывается от выходной шины 5 через развязывающий диод 10. С момента подачи напряжения на входную шину 2 диоды 16 и 17 заперты приложенным к ним обратным напряжением. В случае пропадания напряжения на входной шине 2 к диодам 16 и 17 прикладывается напряжение в прямом направлении, они отпираются, и происходит быстрый разряд конденсатора 14 по цепи: диод 17, выходное сопротивление первичного источника питания, диод 16.When applying voltage to the input bus 2 through the current-setting resistor 15 and the tunneling diode 18, current flows. The inclusion of the tunneling diode 18 causes saturation of the additional transistor 19. In this case, the circuit: common bus 9, transistor 19, a serial circuit consisting of a resistor 13 and a capacitor 14, the control transition of the starting transistor 12, input bus 2, the current saturates the starting transistor 12. The input voltage through the starting transistor 12 and the starting resistor 11 is supplied to the control unit 7. The decoupling diode 10 prevents bypass of the control unit 7 by the load resistance. After the charging time of the capacitor 14, the starting transistor 12 is closed, and the control unit 7 is powered from the output bus 5 through the decoupling diode 10. From the moment of supplying voltage to the input bus 2, the diodes 16 and 17 are closed by the applied reverse voltage. In the event of a voltage failure on the input bus 2, diodes 16 and 17 are applied in the forward direction, they are unlocked, and the capacitor 14 is quickly discharged along the circuit: diode 17, output resistance of the primary power source, diode 16.

Разряд конденсатора 14 обеспечивает готовность стабилизатора к повторному запуску.The discharge of the capacitor 14 ensures the readiness of the stabilizer to restart.

Недостатком стабилизатора-прототипа является сложность схемы запуска.The disadvantage of the stabilizer prototype is the complexity of the startup circuit.

Задачей предлагаемого стабилизатора является упрощение схемы запуска и повышение надежности устройства.The objective of the proposed stabilizer is to simplify the startup circuit and increase the reliability of the device.

Для решения поставленной задачи в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий элемент, подключенный одним выводом к входной шине, другим - к выводам замыкающего диода и дросселя, другой вывод которого соединен с выходной шиной и конденсатором фильтра, управляющий вывод регулирующего элемента подключен к выходу блока управления, вход которого соединен с выходной шиной, а его вторая шина питания - с общей шиной, при этом пусковой блок содержит пусковой транзистор, эмиттер которого подключен к точке соединения входной шины и вывода второго резистора, база - с выводом первого резистора, другой вывод которого соединен с катодом первого диода, коллектор - с выводом пускового резистора, другой вывод которого соединен с анодом развязывающего диода и с первой шиной питания блока управления, катод развязывающего диода подключен к выходной шине, а также второй диод и конденсатор, согласно изобретению анод первого диода соединен с катодом второго диода и через конденсатор подключен к общей шине, при этом анод второго диода соединен с коллектором пускового транзистора.To solve this problem, in a DC stabilizer containing a regulating element connected by one output to the input bus and the other to the terminals of the closing diode and inductor, the other output of which is connected to the output bus and the filter capacitor, the control output of the regulating element is connected to the output of the control unit, the input of which is connected to the output bus, and its second power bus to the common bus, while the starting block contains a starting transistor, the emitter of which is connected to the connection point of the input bus s and the output of the second resistor, the base - with the output of the first resistor, the other output of which is connected to the cathode of the first diode, the collector - with the output of the start resistor, the other output of which is connected to the anode of the decoupling diode and the first power supply bus of the control unit, the cathode of the decoupling diode is connected to the output bus, as well as the second diode and capacitor, according to the invention, the anode of the first diode is connected to the cathode of the second diode and connected to the common bus through the capacitor, while the anode of the second diode is connected to the collector of the starting transistor pa.

Схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения приведена на фиг.2, где обозначено:The scheme of the proposed DC voltage stabilizer is shown in figure 2, where indicated:

1 - регулирующий элемент;1 - regulatory element;

2 - входная шина;2 - input bus;

3 - замыкающий диод;3 - closing diode;

4 - дроссель;4 - throttle;

5 - выходная шина;5 - output bus;

6 - конденсатор фильтра;6 - filter capacitor;

7 - блок управления;7 - control unit;

8 - блок запуска;8 - start block;

9 - общая шина;9 - common bus;

10 - развязывающий диод;10 - decoupling diode;

11 - пусковой резистор;11 - starting resistor;

12 - пусковой транзистор;12 - starting transistor;

13, 15 - первый и второй резисторы;13, 15 - the first and second resistors;

14 - конденсатор;14 - capacitor;

16, 17 - первый и второй диоды.16, 17 - the first and second diodes.

Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий элемент 1, выполненный в виде регулирующего транзистора, подключенного одним выводом к входной шине, другим - к выводам замыкающего диода 3 и дросселя 4, соединенного другим выводом с выходной шиной 5 и конденсатором фильтра 6, а управляющим выводом - к выходу блока управления 7. Вход блока управления 7 соединен с выходной шиной 5, а вторая его шина питания - с общей шиной 9. Блок запуска 8 состоит из развязывающего диода 10, пускового резистора 11, пускового транзистора 12, из первого 13 и второго 15 резисторов, конденсатора 14, первого 16 и второго 17 диодов. Развязывающий диод 10 подключен одним выводом к выходной шине 5, другим - к первой шине питания блока управления 7, которая через пусковой резистор 11 и коллекторно-эмиттерный переход пускового транзистора 12 подсоединена к входной шине 2, при этом эмиттерно-базовый переход пускового транзистора 12 зашунтирован вторым резистором 15, а база через последовательно соединенные первый резистор 13, первый диод 16 и конденсатор 14 соединена с общей шиной. Кроме того, анод второго диода 17 подключен к точке соединения коллектора пускового транзистора 12 и пускового резистора 11, а катод - с анодом первого диода. В качестве блока управления 7 может быть использована, например, микросхема 1156ЕУ1.The proposed DC voltage stabilizer contains a regulating element 1, made in the form of a regulating transistor connected by one output to the input bus, the other to the terminals of the closing diode 3 and the inductor 4, connected by another output to the output bus 5 and the filter capacitor 6, and the control terminal to the output of the control unit 7. The input of the control unit 7 is connected to the output bus 5, and its second power bus to the common bus 9. The start-up unit 8 consists of a decoupling diode 10, a starting resistor 11, a starting transistor 12, from Vågå 13 and second resistor 15, capacitor 14, first 16 and second diode 17. The decoupling diode 10 is connected with one output to the output bus 5, and the other to the first power bus of the control unit 7, which is connected to the input bus 2 through the starting resistor 11 and the collector-emitter junction of the starting transistor 12, while the emitter-base junction of the starting transistor 12 is bridged the second resistor 15, and the base through a series-connected first resistor 13, the first diode 16 and the capacitor 14 is connected to a common bus. In addition, the anode of the second diode 17 is connected to the connection point of the collector of the starting transistor 12 and the starting resistor 11, and the cathode is connected to the anode of the first diode. As the control unit 7 can be used, for example, the chip 1156EU1.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом. При подаче напряжения на входную шину 2 происходит заряд конденсатора 14 через первый диод 16, резистор 13 и эмиттерный переход пускового транзистора 12, что создает условия для открывания транзистора 12. Входное напряжение через пусковой транзистор 12 и пусковой резистор 11 подается на блок управления 7. Развязывающий диод 10 предотвращает шунтирование блока управления 7 сопротивлением нагрузки. Стабилизатор постоянного напряжения запускается. По истечении времени заряда конденсатора 14 пусковой транзистор 12 закрывается, а блок управления 7 запитывается от выходной шины 5 через развязывающий диод 10, в случае кратковременного пропадания напряжения на входной шине 2 конденсатор 14 через второй диод 17 и пусковой резистор 11 подключается к блоку управления 7 и поддерживает питание блока управления 7. В это время напряжение на конденсаторе 14 играет роль дополнительного источника питания, это позволяет избежать сбоев в работе блока управления 7, и, следовательно, повышается надежность запуска. При более длительных интервалах пропадания напряжения конденсатор 14 разряжается за счет работы самого блока управления 7. Это обеспечивает быстрый разряд конденсатора 14 и готовность стабилизатора напряжения к повторному запуску.The proposed stabilizer works as follows. When voltage is applied to the input bus 2, the capacitor 14 is charged through the first diode 16, the resistor 13 and the emitter junction of the starting transistor 12, which creates the conditions for opening the transistor 12. The input voltage through the starting transistor 12 and the starting resistor 11 is supplied to the control unit 7. Decoupling diode 10 prevents bypass of the control unit 7 by the load resistance. The DC voltage regulator starts up. After the charging time of the capacitor 14, the starting transistor 12 is closed, and the control unit 7 is powered from the output bus 5 through the decoupling diode 10, in case of a short-term voltage failure on the input bus 2, the capacitor 14 through the second diode 17 and the starting resistor 11 is connected to the control unit 7 and supports the power supply of the control unit 7. At this time, the voltage across the capacitor 14 plays the role of an additional power source, this avoids malfunctions in the operation of the control unit 7, and, therefore, increases the reliability of OSCAL. At longer intervals of voltage loss, the capacitor 14 is discharged due to the operation of the control unit 7. This ensures a quick discharge of the capacitor 14 and the readiness of the voltage regulator to restart.

Таким образом, подключение анода второго диода 17 к коллектору пускового транзистора 12 позволяет снизить крутизну фронта падения напряжения за счет предварительно накопленной энергии конденсатора 14, что повышает надежность запуска стабилизатора при кратковременном пропадании входного напряжения.Thus, the connection of the anode of the second diode 17 to the collector of the starting transistor 12 allows you to reduce the slope of the voltage drop front due to the previously accumulated energy of the capacitor 14, which increases the reliability of the start of the stabilizer with a short-term loss of input voltage.

Claims (1)

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, подключенный одним выводом к входной шине, другим - к выводам замыкающего диода и дросселя, другой вывод которого соединен с выходной шиной и конденсатором фильтра, управляющий вывод регулирующего элемента подключен к выходу блока управления, вход которого соединен с выходной шиной, а его вторая шина питания - с общей шиной, при этом пусковой блок содержит пусковой транзистор, эмиттер которого подключен к точке соединения входной шины и вывода второго резистора, база - с выводом первого резистора, другой вывод которого соединен с катодом первого диода, коллектор - с выводом пускового резистора, другой вывод которого соединен с анодом развязывающего диода и с первой шиной питания блока управления, катод развязывающего диода подключен к выходной шине, а также второй диод и конденсатор, отличающийся тем, что анод первого диода соединен с катодом второго диода и через конденсатор подключен к общей шине, при этом анод второго диода соединен с коллектором пускового транзистора. A DC voltage stabilizer containing a regulating element connected by one output to the input bus and the other to the terminals of the closing diode and inductor, the other output of which is connected to the output bus and the filter capacitor, the control output of the regulating element is connected to the output of the control unit, the input of which is connected to the output bus, and its second power bus with a common bus, while the starting block contains a starting transistor, the emitter of which is connected to the connection point of the input bus and the output of the second resistor, the base is with the output of the first resistor, the other output of which is connected to the cathode of the first diode, the collector - with the output of the starting resistor, the other output of which is connected to the anode of the decoupling diode and the first power supply bus of the control unit, the cathode of the decoupling diode is connected to the output bus, as well as the second diode and a capacitor, characterized in that the anode of the first diode is connected to the cathode of the second diode and connected to a common bus through the capacitor, while the anode of the second diode is connected to the collector of the starting transistor.
RU2011116287/08A 2011-04-25 2011-04-25 Dc voltage stabiliser RU2465627C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011116287/08A RU2465627C1 (en) 2011-04-25 2011-04-25 Dc voltage stabiliser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011116287/08A RU2465627C1 (en) 2011-04-25 2011-04-25 Dc voltage stabiliser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2465627C1 true RU2465627C1 (en) 2012-10-27

Family

ID=47147593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011116287/08A RU2465627C1 (en) 2011-04-25 2011-04-25 Dc voltage stabiliser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465627C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU888097A2 (en) * 1979-12-21 1981-12-07 Предприятие П/Я М-5619 Dc voltage stabilizer
US7535124B2 (en) * 2004-11-24 2009-05-19 Fujitsu Limited Voltage stabilizer
RU2356083C1 (en) * 2008-04-02 2009-05-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Constant voltage stabiliser
RU2375738C1 (en) * 2008-11-24 2009-12-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Constant voltage stabiliser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU888097A2 (en) * 1979-12-21 1981-12-07 Предприятие П/Я М-5619 Dc voltage stabilizer
US7535124B2 (en) * 2004-11-24 2009-05-19 Fujitsu Limited Voltage stabilizer
RU2356083C1 (en) * 2008-04-02 2009-05-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Constant voltage stabiliser
RU2375738C1 (en) * 2008-11-24 2009-12-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Constant voltage stabiliser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1960588B (en) Lighting controller for lighting device for vehicle
CN104995997A (en) Power supply device
US11071180B2 (en) Lighting unit and driving method
JP2016539465A (en) Driver with open output protection
CN204392640U (en) A kind of delay startup circuit
US9660513B2 (en) Switching device
TW200931778A (en) Asynchronous boost converter
CN102403895B (en) Self-excitation Sepic converter based on MOSFET
JP6116002B2 (en) DC-DC power supply circuit
RU2465627C1 (en) Dc voltage stabiliser
JP6145335B2 (en) Switching power supply circuit
CN113300440B (en) Battery power supply device and power supply method thereof
CN102403896A (en) Self excited Boost converter based on MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)
RU2367000C1 (en) Constant voltage stabiliser
RU2463639C1 (en) Dc voltage stabiliser
RU2356083C1 (en) Constant voltage stabiliser
JP2015109283A (en) Guide light device
CN204697328U (en) Boost LED driver circuit
JP2013222607A (en) Power circuit and led lighting apparatus using the same
CN102769380B (en) BJT (Bipolar Junction Transistor) type auto-excitation Buck-Boost converter with little loss driven by main switching tube
US9130465B2 (en) Minimum off time control systems and methods for switching power converters in discontinuous conduction mode
CN102684487B (en) BJT type self-excited Sepic converter equipped with main switching tube with low drive loss
CN203086786U (en) Leakage circuit, silicon controlled rectifier light modulation circuit and LED lighting device
RU2375738C1 (en) Constant voltage stabiliser
CN109302052B (en) High-voltage starting circuit and switching power supply