Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) i594 G 05 F 1/573

I ф.. 4;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (61) 1003056 (21) 3717532/24-07 (22) 30.03.84 (46) 23.01.86. Бюл. В 3 (72) Д.А.Чернявский, В.Д.Чирков, В.К.Бурлаков и А.Д.Чернявский (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1003056, кл. G 05 Р 1/58, 1981. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯМИНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт.св.9 1003056, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем предотвращения перегрузки транзистора силового токостабилизирующего двухполюсника по мощности

° . рассеяния, между базой транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника и шиной нулевого потенциала введен двухкаскадный транзисторный ключ, причем коллекторы транзисторов первого и второго каскадов соответственно через первый и второй дополнительные резисторы соединены с выходным потенциальным выводом параметрического стабилизатора напряжения вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника, управляющий вход первого каскада через третий дополнительный резистор подключен к выводам балластного резистора в цепи регулирующего транзис-m тора, а управляющий вход второго каскада зашунтирован конденсатором.

762

55

1 1206

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использрвания при реализации вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. 5

Целью изобретения является повышение надежности работы путем предотвращения перегрузки транзистора силового тока стабилизирующего двухполюс-: ника по мощности в режиме превышения 10 током нагрузки максимального значения и при коротком замыкании на выходе стабилизатора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого стабили- 15 затора напряжения постоянного тока.

Устройство содержит регулирующий транзистор 1, балластный резистор 2, делитель 3 напряжения, источник 4 опорного напряжения, усилитель 5 постоянного тока, силовой токостабилизирующий двухполюсник 6 с транзис" тором 7, диодами 8 и 9 и резистором 10, вспомогательный токостабилиэирующий двухполюсник 11 с транзис- 25 тором 12, стабилитроном !3 и резисто- ром 14, составляющими параметрический стабилизатор напряжения, а также резистором 15, разделительный диод 16, двухкаскадный транзисторный ключ 17 с транзисторами 18 и 19, конденсатором 20 и резисторами 21-23.

Позицией 24 на схеме обозначена нагрузка устройства.

Регулирующий транзистор 1 включен последовательно с балластным резистором 2 между выходными шинами устройства, к которым подключен также делитель 3 напряжения. Входы усилителя 5 постоянного тока соединены с выходами делителя 3 напряжения и источника 4 опорного напряжения, а выход — с базовой цепью регулирующего транзистора 1. Силовой токостабилизирующий двухполюсник 6 45 включен в потенциальную шину стабилизатора между соответствующими входным и выходным выводами, а вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник 11 — в цепь смещения силово50

ro токостабилизирующего двухполюсника 6.

Двухкаскадный транзисторный ключ 17 введен между базой транзистора 12 вспомогательного токостабилизирующего двухполюсиика 11 и шиной нулевого потенциала. Коллекторы транзисторов 18 и 19 первого

H второго каскадов соответственно через резисторы 21 и 22 соединены с выходным потенциальным выводом параметрического стабилизатора 13-14 вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника 11. Управляющий вход первого каскада (эмиттер-базовый переход транзистора 18) через резис- . тор 23 подключен к выводам балластного резистора 2 в цепи регулирующего транзистора 1. Управляющий вход второго каскада (эмиттер-базовый переход транзистора 19) зашунтирован конденсатором 20.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства питающего напряжения с помощью параметрического стабилизатора 13-14 и резистора 22 открывается транзистор 12 вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника 11. При этом от первичного источника питания через силовой токостабилизирующий двухполюсник 6 протекает ток, равный сумме тока нагрузки 24 и тока, проте" кающего через регулирующий транзистор 1 и балластный резистОР 2.

Перераспределение тока, потребляемого от первичного источника питания при изменении тока нагрузки, и стабилизация выходного напряжения осуществляются благодаря наличию в цепи отрицательной обратной связи измерительно-усилительного узла, состоящего из усилителя 5 постоянного тока, источника 4 опорного напряжения и делителя 3 напряжения.

Разделительный диод 16 обеспечивает повышение энергетических показателей устройства в режиме малого тока нагрузки путем подзакрытия транзисторов 12 и 7 вспомогательного 11 и силового 6 токостабилизирующих двухполюсников.

При включении устройства в режиме от номинального до максимального тока нагрузки напряжением, выделившимся на балластном резисторе 2 через резистор 23 открывается транзистор 18 ключа 17 и переходит в режим насыщения. Наличие RC-звена в базовой цепи транзистора 19, состоящего из резистора 21 и конденсатора 20, обеспечивает закрытое состояние транзистора 19. Постоянная времени в базовой цепи транзистора 19 выбирается больше, чем постоянная време,ни стабилизатора напряжения в целом, Составитель Л.Морозов

Редактор В.Иванова Техред А.Бабинец Корректор С.Шекмар

Заказ 8711/49 Тираж 837 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

12 что обеспечивает правильную последо- вательность установки первого и второго каскадов ключа 17 в исходное состояние, при включении устройства.

В установившемся режиме при превышении током нагрузки 24 максимального значения или возникновении короткого замыкания на выходе стабилизатора ток через регулирующий транзистор 1 уменьшается. Следовательно, уменьшается и падение напряжения на балластном резисторе 2, в результате чего транзистор 18 первого каскада закрывается, а транзистор 19 второго каскада открывается и входит в режим насыщения. При этом транзисторы 12 и 7 вспомогательного 11 и силового 6 токостабилизирующих двухполюсников закрываются, вследствие чего мощность рассеяния на транзисторе 7 резко уменьшается. Если в нагрузке имело место короткое замыкание до подачи питающего напряжения, то после включения устройства порядок и последовательность работы транзисторов 18

06762 4 и 19 и ключа 17 сохраняются такими же, как и в установившемся режиме.

Резисторы 21-23 и конденсатор 20 выбираются с учетом обеспечения ключевых режимов транзисторов 18 и 19.

При этом резистор 22 является одновременно элементом базовой цепи смещения транзистора 12 вспомогательного токостабилизирующего двухполюсни ка 11 и нагрузкой транзистора 19.

Таким образом, в предлагаемом устройстве автоматически снижается мощность рассеяния на транзисторе 7 силового токостабилиэирующего двухполюсника 6 в режиме превышения током нагрузки максимального значения и при коротком замыкании на выходе стабилизатора. Указанное обстоятельство предопределяет повышенную надежность работы устройства.

Кроме того, в данном случае достигается снижение мощности, потребляемой от первичного источника питания, и уменьшение размеров тепловода транзистора 7.