Способ запуска стабилизатора постоянного напряжения и устройство для стабилизации постоянного напряжения

 

1. Способ запуска стабилизатора постоянного напряжения с положитель ной и нелинейной отрицательной обратными связями, предусматривающий подачу сигнала запуска, вызьшают(его регенеративное нарастание выходного напряжения, в ходе которого возникает ток в цепи нелинейной отрицательной обратной связи, и отключение сиг нала запуска, отличающийс я тем, что, с целью повышения на . .: дежности и расширения функциональных возможностейi выделяют указанный ток и отключают сигнал запуска, прежде чем этот ток достигнет своего установившегося значения. 2. Устройство для стабилизации постоянного напряжения, содержащее регулирующий транзистор, соединенный эмиттером с входным зажимом, коллектором - с выходным зажимом, а базой с выходом цепи положительной обратной связи, вход запуска которой через отключающий блок связан с выходом генератора сигнала запуска, а вход управления соединен с эмиттером транзистора цепи нелинейной отрицательной обратной связи, от л и ч аю щ е е с я тем, что в него введен компаратор тока, вход которого включен между коллектором транзистора цепи нелинейной отрицательной обратной связи и выходным зажимом, а выход соединен с управляюпрт входом отключающего блока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 05 F 1/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3397372/24-07 (22) 04. 12.81 (46) 07.07.84. Бюл, У 25 (72) В.К,Зайцевский и Л.Ю.Когосов (53) 621 ° 316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 519690, кл. С 05 F 1/58, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

 584300, кл. G 05 F 1/58, 1975. (54) СПОСОБ ЗАПУСКА СТАБИЗАТОРА

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) 1. Способ запуска стабилизатора постоянного напряжения с положительной и нелинейной отрицательной обратными связями, предусматривающий подачу сигнала запуска, вызывакяцего регенеративное нарастание выходного напряжения, в ходе которого возникает ток в цепи нелинейной отрицательной обратной связи, и отключение сигнала запуска, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения на„„SU„„1101797 А дежности и расширения функциональных возможностей; выделяют укаэанный ток и отключают сигнап запуска, прежде чем этот ток достигнет своего установив пегося значения.

2. Устройство для стабилизации постоянного напряжения, содержащее регулирутаций транзистор, соединенный эмиттером с входным зажимом, коллектором - с выходным зажимом, а базой— с выходом цепи положительной обратной связи, вход запуска которой через отключающий блок связан с выходом генератора сигнапа запуска, а вход управления соединен с эмиттером транзистора цепи нелинейной отрица-. g тельной обратной связи, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в него введен компаратор тока, вход которого включен между коллектором транзистора цеци нелинейной отрицательной обрат- g ной связи и выходным зажимом, а выход соединен с управляющим входом отключающего блока.

1101797

Изобретение относится к электротехнике, способ может быть использован для создания транзисторных стабилизаторов постоянного напряжения (СПН) с высокоэффективной токовой самозащитой, отличающихся повышенной надежностью и представляющих собой источник вторичного электропитания.

Известны СПН с токовой самозащитой, содержащие регулирующий эле- 10 мент, цепь обратной связи и генератор сигнала запуска. В этих устойствах используется способ запуска, предусматривающий подачу сигнала запуска, контроль режима СПН в процессе его включения и отключение запуска °

Причем для контроля режима используется инфорация о выходном напряжении

CI1H 1 ).

Наиболее близким к изобретению для способа и устройства взят СПН с токовой самозащитой, в котором осуществляется способ запуска СПЧ с положительной и нелинейной отрицательной обратными связями, предусматри- 25 вающий подачу сигнала запуска, вызывающего регенеративное нарастание выходного напряжения, в ходе которого возникает ток в цепи нелинейной отрицательнои связи, и отключение З0 сигнала запуска, а устройство содержит регулирующий транзистор, соединенный эмиттером со входным зажимом, коллектором с выходным зажимом, а базой с выходом цепи положительной обратной связи, вход запуска которой через отключающий блок связан с выходом генератора сигнала запуска, а вход управления соединен с эмиттером транзистора цепи нелинейной отрица- 40 тельной обратной связи (23

Однако в известном способе сигнал запуска можно отключить только после начала регенеративного включения стабилизатора, т.е. при выходном напря- 45 жении, большем напряжения пуска, которое с целью повышения эффективности самозащиты, максимально приближают к выходному напряжению. С другой стороны, сигнал запуска необходимо 50 отключить до того, как выходное напряжение достигает установившегося значения (для исключения перенапряжения) . Для отключения запуска может быть использован лишь сравнительно незначительный интервал изменения выходного напряжения. При этом иэ-за разброса параметров элементов схемы и изменения режима внешних цепей возможен выход за пределы этого интервала и нарушение работы стабилизатора, а сколько-нибудь значительное регулирование выходного напряжения в условиях повторяющегося промьпппенного производства невозможно.

Цель изобретения — повышение надежности запуска и расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что согласно способу запуска СПН с положительной и нелинейной отрицательной обратными связями, предусматривающему подачу сигнала запуска, вызывающего регенеративное нарастание выходного напряжения, в ходе которого возникает ток в цепи нелинейной отрицательной обратной связи, и отключение сигнала запуска, выделяют указанный ток н отключают сигнал запуска прежде, чем этот ток достигнет своего установившегося значения.

При этом в устройство для стабилизации постоянного напряжения, содержащее регулирующий трансформатор, соединенный эмиттером с входным зажимом, коллектором — с выходным зажимом, а базой — с выходом цепи положительной обратной связи, вход запуска которой через отключающий блок связан с выходом ".åíåðàòîðà сигнала запуска, а вход управления соединен с эмиттером транзистора цепи нелинейной отрицательной обратной связи, введен компаратор тока, вход которого включен между коллектором транзистора цепи нелинейной отрицательной обратной связи с выходным зажимом, а выход соединен с управляющим входом отключающего блока.

На фиг. 1 приведет функциональная схема, реализуюшВГо способа; на фиг.2схема устройства реализующего этот способ. Схема (фйг. 1) содержит регулирующий транзистор 1, который управ-, ляется цепью 2 положительной обратной связи, на которую воздействуют цепь 3 нелинейной отрицательной связи. В цепь 2 положительной обратной связи сигнал запуска поступает от генератора 4 через отключающий блок 5, который управляется компаратором 6 тока, вход которого введен в цепь нелинейной отрицательной обратной связи.

Устройство (фиг. 2) содержит регулирующий транзистор 1, соединенный эмиттером с входным зажимом, коллектором — с выходным зажимом, а базой1101797 4 с выходом цепи 2 положительной обратной связи, вход запуска которой через отключающий блок 5 связан с выходом генератора 4 сигнала запуска, а вход управления соединен с эмит- 5 тером транзистора 7, база которого подключена к нелинейному делителю 8 выходного напряжения, а в цепь коллектора введен вход компаратора 6 тока, выход которого соединен с вхо- 10 дом управления отключающего блока 5.

Транзистор 7 и нелинейный делитель 8 образуют цепь 3 нелчнейной отрицательной обратной. связи. Генератор 4 сигнала запуска может быть выполнен на 15 однопереходном транзисторе. Отключающий блок 5 содержит транзистор 9 и токоограничивающий резистор 10.

Компаратор 6 тока выполнен на транзисторе 11, переход база-эмиттер 20 которого шунтирован резистором 12.

Изменяя сопротивление последнего, легко установить требуемый порог срабатывания компаратора. В качестве компаратора тока может быть исполь- 25 зован и туннельный диод.

Цепь 2 положительной обратной связи содержит транзистор 13 дифференциальной схемы сравнения и усилительный транзистор 14. 30

Стабилизатор работает. следующим образом.

После подачи входного напряжения генератор 4 вырабатывает импульс запуска открывающий транзистор 9.Ток коллектора последнего поступает в базу регулирующего транзистора 1 и переводит его в проводящее состояние.

Начинается рост выходного напряжения стабилизатора. При этом начина- 40 ют нарастать токи в цепи 2 положи" тельной обратной связи, способствуя увеличению тока через регулирующий транзистор 1. Когда выходное напряжение достигает напряжения пуска, . 45 выходной ток цепи 2 положительной обратной связи — ток коллектора транзистора 14 достигает такой величины и растет как быстро, что дальнейшее включение стабилизатора проис-50 ходит регенеративно, а необходимость во внешнем запуске отпадает., При дальнейшем росте выходного напряжения пробивается стабилитрон нелинейного делителя 8, напряжение 55 на выходе делителя ограничивается, а на выходной шине продолжает расти, В результате возникает ток через транзистор 7 цепи 3 нелинейной отрицательной обратной связи. Ток эмит1 тера транзистора 7 вычитается из тока эмиттера транзистора 13 цепи 2 положительной обратной связи, чем ограничивается ток через регулирующий транзистор 1. Ускоренный рост тока через транзистор 7 приводит к тому, что отрицательная обратная начинает преобладать и ;станавливается режим стабилизации выходного напряжения. Ток коллектора транзис- тора 7 проходит через вход компаратора 6 тока, который срабатывает прежде, чем этот ток достигнет установившегося значения, Интервал изменения тока, в котором должен сработать компаратор, простирается от неуправляемого начального тока коллектора транзистора 7, не превышающего единиц микроампер, до установившегося значения этого тока, имеющего порядок единиц миллиампер. Отношение этих токов, таким образом, достигает тысячи, что обеспечивает надежное срабатывание простейшего компаратора тока. Транзистор 11 компаратора 6 тока, насыщаясь, закорачивает вход отключающего блока 5, при этом транзистор 9 запирается и отклю-. чает ток запуска прежде, чем выходное напряжение достигает своего установившегося значения. Регулировка же выходного напряжения хотя и приводит к некоторым изменениям установившегося значения тока коллектора . транзистора 7, однако отношение этого тока к неуправляемому начальному току коллектора остается настолько большим, что надежность работы за пуска, а следовательно, и всего стабилизатора практически не снижается.

Технико-экономический эффект при использовании предлагаемого заключается в повышении надежности стабилизаторов с высокоэффективной токовой самозащитой. Ранее требовался подбор элементов .и наблюдались случаи срыва запуска из-за изменений температуры и старения элементов ° Предлагаемые способ и устройство обеспечивают практически безотказный запуск стабилизатора. Кроме того, изобретение позволяет впервые разработать стабилизаторы с токовой самозащитой, надежно запускающиеся при широко регулируемом выходном напряжении.

1101797

Составитель С.Горбачева

Техред Л. Коцвбняк.Корректор А. Дзятко

Редактор Н.Бобкова

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4765/31 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5