Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ИОСТияННОГО ТОКА, содержащий регулирующий транзистор, согласующий тран эистор противоположного типа проводимости , эмиттер которого подключен к общей тине, а коллектор - к базе регулирующего транзистора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход - к базе согласующего транзистора, генератор импульсов, выход которого подключен к базе согласующего транзистора , компаратор, пусковую цепь, подключенную параллельно регулирующему транзистору и состоящую из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет предотвращения повышения напряжения в момент запуска, в него введены дополнительный компаратор и элемент совпадения с задержкой по первому входу, причем выход элемента совпадения подключен к входу генератора импульсов, его первый вход подключен к выходу первого компаратора, второй вход под-g ключей к выходу дополнительного ком (Л паратора, вход которого подключен к выходу стабилизатора напряжения. со о 00

СОЮЗ СОВЕ1 СНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5D G 05 F 1/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3421779/24-07 (22) 15.04.82 (46) 23.07.83. Бюл. в 27 (72) Н.l .10епепь и Н.II.Îñàä÷åíêo (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 475609, кл. G 05 F 1/58, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 847306, кл. G 05 F 1/58, 1980. (54) (57) СТАБИ31ИЗАТОР НАПРЯ -ЕНИЯ

НОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий регулирующий транзистор, согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор — к базе регулирующего транзистора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход — к базе согласующего транзистора, re„„Я0„„1ОЗО784 A нератор импульсов, выход которого подключен к базе согласующего транзистора, компаратор, пусковую цепь, подключенную параллельно регулирующему транзистору и состоящую из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет предотвращения и вышения напряжения в момент запуска, в него введены дополнительный компаратор и элемент совпадения с задержкой по первому входу, причем выход элемента совпадения подключен к входу генератора импульсов, его первый вход подключен к выходу первого компарагора, второй вход подключен к выходу дополнительного компаратора, вход которого подключен к выходу стабилизатора напряжения.

i030784

Изобретение относится к стабилизаторам напряжения для питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий транзистор, согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор — к базе регулирующего тран.зистора, блок обратной связи, нход которого подключен к выходу стаби- О лизатора, а выход — к базе согласующего транзистора, генератор импульсов, выход которого подключен к базе согласующего транзистора, а вход— к ныходу узла запуска генератора Pl).

Недостатком стабилизатора янляек- ся отсутствие чувствительности к сос. тоянию нагрузки, что приводит к импульсным перегрузкам стабилизатора напряжения в момент включения при наличии в выходной цепи перегрузки или короткого замыкания.

Наиболее близким к изобретению является стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий транзистор, . согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор — к базе регулирующего кранзистора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход — к базе согласующего транзистора, генератор импульсов, выход кокорого подключен к базе согласующего транзистора, компаратор, пусковую цепь, подключенную параллельно регулирующему транзистору, состоящую из последовательно соединенных резистора и стабиликро à Е 3Недостатком известного стабили- 46 затора является то, что для работы регулирующего транзистора всегда необходимо обеспечикь определенный минимум коллекторного тока, а использование таких стабилизаторов напряжения в аппаратуре, где возможен режим холостого хода„ приводит к тому, что стабилизатор необходимо дополнительно подгружать балластным сопротиьлением, что соответствует снижению КПД. В противном случае на выходе стабилизатора будет завышенное напряжение, что может послужить причиной выхода из строя подключенных элементов нагрузки, например микросхем, не допускающих даже кратковременного превышения пикающего напряжения. Кроме того, работающий в режиме холостого хода стабилизатор напряжения потребляет электроэнергию, что делаек его экономически менее выгодным, особенно в тех устройствах контрольно-измерительной аппаратуры, где производится периодическое отклонение нагрузки» ;5

Целью изобрекения янляется повышение надежности за счет предотвращения повышения напряжения в момент запуска.

Цель достигается кем, что н стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий тран. зистор, согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиктер которого подключен к общей шине, а коллектор — к базе регули- рующего транзистора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход — к базе. согласующего транзистора, генератор импульсов, выход которого поцключен к базе согласующего кранзистсра, компаратор, пусковую цепь, подключенную параллельно регулирующему транзистору, состоящую из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, введены дополнительный компаратор и элемент совпадения с задержкой по первому входу, причем выход элемента совпадения подключен к входу генератора импульсон, его перный вход подключен к выходу первого компаратора, второй вход подключен к выходу дополнительного компаратора, вход которого подключен к выходу стабилизатора напряжения.

На чертеже представлена гринципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока. .Стабилизатор напряжения содержит регулирующий транзистор 1 с нагрузкой в цепи коллеккора, соединенный с блоком 2 обратной связи через согласу.ош»й транзистор 3. К базе транзистора 3 подключен выход генератора

4 импульсов, нхо,а которого подключен -ерез элемент 5 сонпадения к выходам ко 1паратсрон 6 и 7, подключенных к выходу стабилизакора. Пусковая цепь 8, состоящая из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, подключена между потенциальными входной и выходнои шинами стабилизатора напряжения.

Стабилизатор напряжения постоянного тока н режиме стабилизации работает аналогично всем известным модификациям, использующим регулирующий транзистор с нагруз;ой в цепи коллекксра. узел запуска, ксмпаракoр, узел совпадения и генератор импульсов при этом на его работу не влияют. В начальный момент времени при включении стабилизатора регулирующий транзистор 1 закрыт и полное входное напряжение оказываешься приложенным к его коллекторно-эмиттерному герехоцу. При этом нключается стабилитрон пусковой цепи 8 и по цепи нагрузки протекает ток, создающий паде.ние напряжения, величина когорсгс занисит ст параметрон нагрузки. При

1О3О784

Составитель В.Калинкин

Редактор О.Юрковецкая Техред M.Teneo Корректор Т.Митрович

Заказ 5212/48 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ч>илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 номинальной нагрузке на входы элемента совпадения поступают с выхода двухпорогового компаратора 6 и с выхода компаратора 7 разрешающие потенциалы. С выхода элемента 5 совпадения поступает сигнал на вход генератора 4 импульсов, который и производит запуск стабилизатора напряжения. В случае, когда в цепи нагрузки имеется обрыв или когда нагрузка не подключена, на выходе стабилизатора установится потенциал, определяемый параметрами пусковой цепи 8 и эквивалентного сопротивления входных цепей компараторов 6 и 7 и блока 2 обратной связи. Порог сра- 15 батывания компаратора 7 устанавливается таким, чтобы при отсутствии нагрузки на его выходе появился запрещающий потенциал. В этом случае исключается запуск генератора 4 импульсов и стабилизатора напряжения. Так как напряжение на выходе стабилизатора в начальный момент возрастает до установившегося значения за определенное конечное время, д5 зависящее от параметров стабилизатора (a при подключенной нагрузке зависящее и от ее параметров), в частности от емкостной составляющей его нагрузочных элементов, то в определенный промежуток времени переходного процесса с выхода компаратора 6 и с выхода компаратора 7 на выходы элемента 5 совпадения поступит разрешающий потенциал, который произведет запуск генератора 4 импульсов и стабилизатора напряжения в целом.

Чтобы этого не произошло до полного определения состояния нагрузки ком-. параторами 6 и 7, первый вход A элемента 5 совпадения содержит эле- 40 мент задержки, время задержки которой устанавливается несколько боль ше времени нарастания выходного напряжения. Таким образом, наличие (или отсутствие) запускающего сигнала с выхода элемента 5 совпадения, поступающего на вход генератора 4 импульсов, возможно только лишь по окончании переходного процесса, т.е. только тогда, когда напряжение, определяемое цепью 8 и параметрами нагрузочных элементов, на выходе стабилизатора достигнет установившегося значения. Порог срабатывания компараторов устанавливается таким, чтобы при наличии перегрузки на его выходе появился запрещающий потенциал.

Питание компараторов и генератора импульсов может быть осуществлено как от параметрического стабилизатора, включенного во входную цепь, так и от дополнительного источника, если такой имеется в аппаратуре.

Предлагаемый стабилизатор напря>кения постоянного тока может быть эффективно использован, при введении в него чувствительной схемы защиты, не только в качестве стабилизированного источника питания, но и как устройство контроля потребляемого минимального и максимального тока, так как включение стабилизатора напряжения, используемого в качестве источника питания проверяемых узлов радиоаппаратуры в контрольно-измерительных устройствах, возможно только при номинальной нагрузке в цепи питания проверяемого узла. Для определения характера неисправности в цепи нагрузки могут быть использованы компараторы напряжения, первый из которых имеет запрещающий потенциал при перегрузке, а второй — при недогрузке.