Стабилизатор постоянного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, измерительно-усилительиь узел обратной связи, подключенный входами к выходным вьшодам, d выходом - к управляющему входу регулирующего элемента, и узел защиты, состоящий из резистивного датчика тока, включенного в общую шину, делителя напряжения, подключенного одним выводом к входному выводу общей шины и к одному из выводов датчика тока, транзистора, эмиттер которого подключен к средней точке делителя напряжения, базовая цепь - к другому выводу датчика тока, а коллек тор - к управляющему входу регулирующего элемента, отличающийс я тем, что, с целью повьшения КПД, в него введены вывод для подключения дополнительного источника постоянного напряжения относительно общей шины, резистор и стабилитрон, при этом стабилитрон включен между силовым вькодным выводом и другим выводом делителя напряжения, к которому (Л подключен один из выводов резистора, другой вывод которого подключен к выводу ДЛЯ подключения дополнительного источника напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

3©n G 05 F 1/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ь jr Ь4«г «

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРМТИЙ (21) 3494227/24-07 (22) 28.09.82 (46) 23.03.84. Бюл. IIr 1,1 (72) Р-Ю.Е.Костырка и В.И.Шпицер (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Додик С.Д. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока. М., "Советское радио"..

1982, с. 289, рис.75.

2. Патент QIIA IIr 3240997, кл. 317-33. 1966. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный входами к выходным выводам, а выходом — к управляющему входу ре- гулирующего элемента, и узел защиты, состоящий из резистивного датчика тока, включенного в общую шину, делителя напряжения, подключенного одним выводом к входному выводу общей шины и к одному из выводов датчика тока, транзистора, эмиттер которого . подключен к средней точке делителя напряжения, базовая цепь — к другому выводу датчика тока, а коллек ,тор — к управляющему входу регулирующего элемента, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения КПД, в него введены вывод для подключения дополнительного источника постоянного напряжения относительно общей шины, резистор и стабилитрон, при этом стабилитрон включен между силовым выходным выводом и другим выводом делителя напряжения, к которому подключен один из выводов резистора, другой вывод которого подключен к выводу для подключения дополнительного источника напряжения.

1081634

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, средств связи и вычислительной техники.

Известен стабилизатор с регулируемым выходным напряжением и защитой от перегрузки и короткого замыкания, состоявший из регулирующего транзистора, схемы сравнения, схемы токовой 10 защиты и исполнительного органа (1) Ä

Недостатког такого стабилизатора является низкий коэффициент полезного действия из-за большого падения напряжения на датчике тока. 15

Наиболее близким к изобретению по существенным признакам является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, схему сравнения, датчик тока, включенный в общую шину, транзистор защиты, база которого соединена с общей шиной, эмиттер - co средней точкой резистивного делителя защиты, а коллектор — с базой регулирующего транзистора )2) .

Недостатком известного стабилизатора является низкий КПД в номинальНоМ режиме, так как на резисторе-датчике тока рассеивается значительная мощность.

Цель изобретения — повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный входами к выходным выводам, а выводом — к управляющему входу ре- „ гулирующего элемента, и узел защиты, состоящий из резистйвного датчика тока, включенного в общую шину, делителя напряжения, подключенного одним выводом к входному выводу о 45 щей точки и к одному из выводов датчика тока, транзистора, эмиттер которого подключен к средней точке де-. лителя напряжения, базовая цепь — к другому выводу датчика тока, а кол50 лектор — к управляющему входу регули/ рующего элемента, введены вывод для подключения дополнительного источника постоянного напряжения относительн о общей шины резистор и стабилитУ

55 рон, при этом стабилитрон включен между силовым выходным выводом и дру. гим выводом делителя напряжения, к которому подключен один из выводов резистора, другой вывод которого подключен к выводу для подключения дополнительного источника напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Устройство содержит регулирующий элемент 1, измерительно-усилительный узел 2 обратной связи, резистивный датчик 3 тока, включенный в общую шину, транзистор 4 защиты, делитель напряжения на резисторах 5 и 6, балластный резистор 7, стабилитрон 8 и второй балластный резистор 9.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на выходе стабилизатора появляется выходное напряжение, равное разности напряжения питания и напряжения на силовом регулирующем транзисторе 1.

Стабилизация выходного напряжения при изменении напряжения питания осуществляется за счет падения напряжения на регулирующем элементе через узел 2 обратной связи. Защита стабилизатора от перегрузок по току и короткого замыкания обеспечивается ограничением уровня выходного тока с помощью транзистора 4 защиты, который закрывает. регулирующий элемент, когда напряжение на переходе эмиттер — база превышает напряжение отпирания транзистора 4. При устранении перегрузок или короткого замыкания транзистор 4 закрывается и действие, защиты прекращается.

Напряжение стабнлитрона 8 и величины сопротивления резисторов 5 и 6 и датчика 3 тока подбираются так, чтобы при токе перегрузки, не превышающем максимально допустимый, транзистор 4 был закрыт. В режиме перегрузки по току открывается транзистор 4 защиты, а транзистор 1 начинает закрываться и напряжение на выходе стабилизатора уменьшается.

В режиме короткого замыкания выходное напряжение падает до нуля и делитель напряжения на резисторах 5 и 6 питается напряжением стабилитрона 8. Для открывания транзистора 4 достаточно незначительное падение напряжения на датчике 3 ° Таким образом, незначительное значение тока КЗ достаточно для поддержания рабочего состояния схемы защиты.

Также в случае перегрузки стабилизатора величина тока перегрузки мень34

Составитель 0.Овсянников

Редактор А.Козориз Техред М.Тепер Корректор Г.Решетник

Заказ 1551/44 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 з 1О81Ь ше, чем для устройства без дополнительного параметрического стабилизатора.

Подбирая соответствующим образом напряжение стабилитрона 8 и резисторов, можно значительно уменьшить значение тока К3, благодаря чему в стабилизаторах с повышенным выходным напряжением (100-200B) мощность, выделяемая на регулирующем транзис- 1ð торе во время КЗ, в несколько раз меньше, чем при номинальном режиме.

После устранения К3 схема автоматически возвращается в исходное рабочее состояние.

В предлагаемом стабилизаторе повышается КПД, так как в режимах перегрузки выделяется незначительная мощность.