Стабилизированный источник питания

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН () 9) ()1) А

4(5!) С 05 F 1 565

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3642689/24-07 (22) 16.09.83 (46) 28.02,85. Бюл. 9 8 (72) А.А. Леонович (53) 621.316.722. 1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 559230, кл. G 05 F 1/56, 1978.

2. Патент ФРГ И- 1244930, кл. 21с-67/70, 1976. (54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ПИТАНИЯ, содержащий стабилизатор напряжения с регулирующим транзисТором, ограничителем тока базы регулирующего транзистора и ограничителем напряжения базы регулирующего транзистора, и подключенный к выходу стабилизатора напряжения преобразователь напряжения с выпрямителем, подключенным своим выходом к эмиттеру регулирующего транзистора и ограничителю тока базы регулирующего транзистора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, введены дополнительные транзистор, резистор и стабилитрон, причем стабилитрон включен между ограничителями тока базы и напряжения базы регулирующего транзистора, между базой и коллектором регулирующего транзистора включены эмиттер и коллектор дополнительного транзистора, между базой и коллектором дополнительного транзистора включен резистор, при этом база дополнительного транзистора подключена к стабилитрону и ограничителю напряжения базы регулирующего транзистора.

1142819!

4

Изобретение относится к электронике, в частности к системам регулирования электрических величин с обратной связью, и может быть использовано в качестве стабилизированного источника вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры с большим (примерно

2-кратным) изменением напряжения первичной сети.

Известен источник питания, содержащий стабилизатор напряжения с регулирующим транзистором, ограничителем тока базы регулирующего транзистора.и ограничителем на- 15 пряжения базы регулирующего транзистора. Ограничитель тока базы регулирующего транзистора выполнен в виде резистора и включен между базой и коллектором регулирующего 20 транзистора стабилизатора напряжения j1$ .

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы при большом (нримерно 2-кратном) 25 изменении напряжения первичной сети, в том числе при ее кратковременных перенапряжениях, обусловленная тем, что для обеспечения работоспособ- ности стабилизатора напряжения при 30 низком значении входного напряжения питающей сети необходимо выбирать ограничитель тока базы регулирующего транзистора с достаточно низким..значением сопротивления. В этом случае при высоких значениях питающей сети во много раз увеличивается ток ограничителей тока и напряжения базы регулирующего транзистора, таким образом снижается надеж- щ ность их работы.

Наиболее близким по технической сущности и функциональному назначению к данному является стабилизированный источник питания, содержащий стабилизатор напряжения с регулирующим транзистором, ограничителем тока базы регулирующего транзистора и ограничителем напряжения базы регулирующего транзистора и на выходе ста- 50 билизатора напряжения — преобразователь напряжения с выпрямителем, подключенным своим выходом к эмиттеру регулирующего транзистора и через первый диод - к ограничителю тока 55 базы регулирующего транзистора, соединенному через второй диод с коллектором регулирующего транзистора и .

Недостатком устройства является низкая надежность работы при большом (примерно 2-кратном) изменении напряжения первичной сети, в том числе при ее кратковременных перенапряжениях а

t обусловленная следующим. Напряжение выпрямителя, подключенного к регулирующему транзистору, может быть выбрано низким (до 5 В) из условия достижения максимального КПД источника питания или высоким — выше разности входного и выходного напряжения стабилизатора. В первом случае при больших значениях напряжения питающей сети ограничитель тока базы регулирующего транзистора подключен к входу стабилизатора напряжения через второй диод. Это прийодит при повышении напряжения питающей сети к значительному увеличению тока ограничителей тока и напряжения базы регулирующего транзистора, к снижению надежности их работы. Во втором случае за счет достаточно высокого напряжения выпрямителя, подключенного к регулирующему транзистору, ограничитель тока его базы постоянно подключен только к этому выпрямителю и его ток не изменяется при изменении напряжения питающей сети, однако ввиду повышенного напряжения выпрямителя повышается мощность, постоянно рассеиваемая ограничителем тока базы регулирующего транзистора и соответственно мощность выпрямителя, преобразователя о и стабилизатора при неизменнои мощности нагрузки источника питания, таким образом повышается коэффициент нагрузки по мощности элементов источника питания, за счет чего снижается надежность его работы.

Цель изобретения — повышение надежности источника питания путем снижения коэффициента нагрузки по мощности его элементов..Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник питания, содержащий стабилизатор напряжения с регулирунжрп транзистором, ограничителем тока базы регулирующего транзистора и ограничителем напряжения базы регулирующего транзистора, и подключенный к выходу стабилизатора напряжения преобразователь напряжения с выпрямителем, подключенным своим выходом к эмиттеру регулирующего транзис30

3 1142 тора и ограничителю тока базы регулирующего транзистора, введены дОполнительные транзистор, резистор и стабилитрон, причем стабилитрон включен между ограничителями тока базы и напряжения базы регулирующего транзистора, между базой и коллектором регулирующего транзистора. включены эмиттер и коллектор дополнительного транзистора, между 10 базой и коллектором дополнительного транзистора включен резистор, при этом база доподнительного транзистора подключена к сгабилитрону и ограничителю напряжения базы регулирую- 15 щего транзистора.

Ограничитель тока базы регулирующего транзистора не связан с входом стабилизатора напряжения,а связь его базы с входом стабилизатора напряжения, которая необходима только в момент включения источника питания, осуществляется в этот момент благодаря дополнительному транзистору, который после включе- 25 ния источника питания отключается благодаря дополнительному стабилитрону.

На фиг.1 представлена функциональная схема стабилизированного источника питания, на фиг.2 и 3— варианты исполнения ограничителя тока базы регулирующего транзистова..

Стабилизированный источник питания содержит стабилизатор напряжения с регулирующим транзистором 1, ограничителем 2 тока базы регулирующего транзистора и ограничителем 3 напряжения базы регулирующего транзистора и на выходе стабилизатора напряжений преобразователь напряжечия 4 с выпря 40 мителем 5, подключенным своим выходом (выводы б и 7) к эмиттеру регулирующего транзистора 1 и ограничителю 2 тока базы регулирующего транзистора. Между ограничителями тока 45 базы 2 и напряжения базы 3 регулирующего транзистора 1 включен стабилитрон 8.Межчу базой и коллектором регулирующего транзистора 1 включены эмиттер и коллектор дополнительного транзистора 9. Между базой и коллектором дополнительного транзис-. тора 9 включен резистор 10 — ограничитель тока . его базы. База дополнительного транзистора 9 55 подключена между стабилитроном 8 и ограничителем 3 напряжения базы регулирующего транзистора. В качест

819 4 ве стабилитрона 8 может быть применен диод.

На фиг.2 приведен вариант исполнения ограничителя 2 тока базы регулирующего транзистора в виде регулируемого сопротивления с силовыми выводами 11 и 12 и выводом I3 для регулирования величины сопротивления .

На фиг ° 3 приведен вариант исполнения ограничителя 2 тока базы регулирующего транзистора в виде нерегулируемого сопротивления. В этом случае вывод 13 для регулирования сопротивления совпадает с одним из силовых вывоДов 11.

Устройство работает следующим образом.

В момент подключения источника питания к питающей сети транзистор 9 открыт благодаря резистору 10, соединяющему его базу с коллектором. Через открытый транзистор 9 база регулирующего транзистора I соединена с его коллектором, за счет чего регулирующий транзистор 1 открыт в момент подключения источника питания к питающей сети.

Через открытый регулирующий транзистор i,íàïðÿæåíèå поступает от питающей сети на преобразователь 4.

В результате появляется напряжение на выходе выпрямителя 5 и открытое состояние регулирующего транзистора 1 в дальнейшем обеспечивается благодаря выпрямителю 5 и соединенному с его выходом ограничителю 2 тока базы регулирующего транзистора 1.

Напряжение базы регулирующего транзистора 1 регулируется путем его ограничения на требуемом уровне ограничителем 3. При этом через последовательную цепь из ограничи теля 3, стабилитрона 8 и ограничителя 2 идет ток, и на стабилитроне

8 имеется напряжение, известное как напряжение стабилизации стабилитрона. На аноде стабилитрона 8 и, следовательно, на базе транзистора 9 устанавливается потенциал, отрицательный относительно потенциала базы регулирующего транзисто ра 1 и эмиттера транзистора 9. За счет этого обеспечивается запирание транзистора 9 на все время ра1142819

ВНЩЩЩ Заказ 73б/41 Тираж 863 . Подписное

Филйал ПЯП,"Патеит", r . Ужгород, ул. Проектная, 4 боты истопника питания, При этом через резистор 10 проходит незначительный ток, величина которого при номинальном значении напряжения питающей сети примерно в 200 раз меньше тока коллектора регулирующе34 го транзистора 1 и равна

Р Р9 где 3< — ток коллектора транзисто" ра 1; Р1 и P> — соответственно коэффициенты усиления по току транзисторов 1 и 9.

В процессе работы. источника питания ограничители тока 2 и напряжения 3 базы регулирующего транзистора 1 не связаны с входом стабили5 затора напряжения. Это позволяет выполнить выпрямитель 5 с низким уровнем напряжения без увеличения мощности, рассеиваемой ограничителями 2 и 3, регулирующим транзис1О тором 1 и получаемой от преобразователя напряжения 4, т.е. повысить надежность источника питания.