Стабилизатор постоянного напряжения
Устройство относится к электротехнике и стабилизированным источникам электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания и повышение КПД. При перегрузке по току выходной сигнал усилителя рассогласования 11 достигает напряжения ограничения. Первый диод 6 защиты закрывается, а второй диод 10 защиты открывается и обеспечивает протекание управляющего тока усилителя тела 7 в нагрузку при этом второй регулирующий транзистор 8 пассивно закрыт резистором 9. Стабилизатор напряжения переходит в режим стабилизации тока. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН аа пп
1 А2 (gj)5 О О5 Р 1/569
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (61) 922691 (21) 4457536/24-07 (22) 08,07,88 .(46) 23.09.90. Бюл. Р 35 (72) С.В.Галкин, В,Э.Голубицкий, H.À.Äàåâ, В.Н.Овчаров., С.В.Овчинников и Б.В.Сухинин
{53) 621.316.722. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 922691, кл. Г 05. F 1/56, 1980. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57). Устройство относится к электротехнике и,стабилизированным источ2 никам электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения— повьппение надежности путем обеспечения зациты от перегрузки по току и короткого замыкания и повьппение
KIIg. При перегрузке по току выходной сигнал усилителя 11 рассогласования достигает напряжения ограничения.
Первых диод 6 зап1нты закрывается, а второй диод 10 зациты открывается и обеспечивает протекание управляю его тока усилителя 7 тока в нагрузку при этом второй регулирующий транзистор 8 пассивно закрыт резистором
9. Стабилизатор напряжения переходит в режим стабилизации тока. 1 ил.
1594511
Изобретение относится к электротеxEEHE;P. и стабилизированным источникам электропитания радиоэлектронной аппаратуры и является усовершенствованием известного стабилизатора IIo. авт, св, tl 92?691.
Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора путем защиты от перегрузки по току и корот- 0
O кого замыкания и повышение КПД.
11а чертеже приведена структурная схема стабилизатора.
Стабилизатор содержит пергый регу1 ! лирующий транзистор 1, токостабилизирующий двухполюсник 2, согласующий двухполюсник Зр датчик 4 ToKQ диод
5, первый диод 6 защиты, усилитель
7 тока, второй герулирующий транэист защиты, усилитель 11 сигнала рассогласования, выходной корректирующий конденсатор 12, делитель выходного напряжения, выполненный на резисторах 13 и 14, источник !5 опорного напряжения.
Усилитель 7 тока выполнен, например, на транзисторе 16 и резисторе
17.
Первый регулирующий транзистор датчик 4 тока включены между входным и выходным выводами стабилизатора, Выходной корректирующий конденсатор
12 и делитель выходного напряжения на резисторах 13 и l4 включены между выходным выводом и общей шиной стабилизатора. Между коллектором и базой транзистора 1 включен токостабилизирующий двухполюснпк 2, База транзистора 1 подключена также к сое- <О диненным между собой первому выводу согласующего двухполюсника 3 и к второму входу усилителя 7 тока, первый вход которого подключен к соединенным второму выводу согласующего двухполюсника 3 и эмиттеру второго регулирующего транзистора 8. Диоды 5 и 10 включены между выходным выводом стабилизатора и эмиттером второго регулирующего транзистора 8, база которого через первый диод 6 защиты и резистор 9 подключена соответственно к выходу усилителя 11 сигнала рассогласования и к своему эмиттеру.
Управляющие входы усилителя 11 сигна55 ла рассогласования подключены к выходу делителя выходного напряжения на резисторах 13 и 14 и источнику опорного напряжения. Диод 5 и второй диод 10 защиты включены встречно параллельно и обеспечивают возможность протекания тока в двух направлениях: ток в нагрузку стабилизатора или ток разряда выходного корректирующего конденсатора 12.
Стабилизатор работает следующим образом, Л установившемся режиме при отсутствии перегрузки по току первый диод 6 защиты открыт, а второй диод
10 защиты закрыт, так как к нему приложено отрицательное по отношению к аноду напряжение U, величина которого меньше порога открытия диода 10 и определяется в соответствии. со следующим выражением:
Х„й„+ (USE - Uc ), (1) где U — величина напряжения npug2
Э ложенная к диоду 10
I „— ток нагрузки;
P — величина сопротивления дато чика тока;
Ц вЂ” величина падения напряже э 9
11 ния соответственно на переходе база — эмиттер транзистора 1 и согласующем двухполюснике 3.
Ток базы второго регулирующего транзистора 8 при этом протекает, через диод 6 и выходной каскад усилителя 11 сигнала рассогласования.
Диод 5 в установившемся режиме также закрыт, так как величина приложенного
1 к нему напряжения меньше порога открытия диода 5 (формула (1)). Следовательно, через него протекает лишь ток утечки, влиянием которого можно пренебречь. Ток эмиттера I второго регулирующего транзистора 8 в этом случае равен разности между ве-. личиной тока Iq токостабилизирующего двухполюсника 2 и суммы токов базы первого регулирующего транзистора 1 и усилителя 7 тока. Этот ток определяется в соответствии со следующим выражением.
I o IFE
I (2) эя (1+ ) где К вЂ” коэААициент передачи усилителя 7 тока, Ток в нагрузку обеспечивается первым регулирующим транзистором 1 и усилителем 7 тока, благодаря чему уменьшается мощность рассеиваемая транзистором 3, и увеличивается КЛД стабилизатора. Стабилизатор при этом
Формула и э о б р е т ения
Составитель R.Moñèí
Редактор H.Бобкова Техред M.Ходанич
Корректор М.пароши
Заказ 2829 Тиран 656 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101
5 15945 работает в режиме стабилизации выходного напряжения.
При возникновении перегрузки по току или короткого замыкания в нагрузке напряжение на выходе стаби5 лизатора уменьшается, по сравнению .с номинальным значением.При этом на выходе усилителя 11 рассогласования напряжение увеличивается и становится равным напряжению ограничения, Диод 6 при этом закрывается, а диод
10 открывается и обеспечивает протекание управляющего тока усилителя 7 тока через первый его вход. Транзистор 8 благодаря резистору 9 оказывается закрыгым и не оказывает влияния на работу устройства. Через первый регулирующий транзистор 1 ток возрас . тает до максимально возможной величи- 20 ны 3, определяемой в соответствии
Н. макс со следующим выражением:
U t — (U F33 — U с ) . K, макс R о 25
Стабилизатор постоянного,напряжения работает при этом в режиме стабилизации выходного тока. При уменьшении сопротивления нагрузки выходное напряжение стабилизатора уменьшается по величине, а ток поддерживается на уровне, близком к величине
Т, благодаря чему повышается н.макс надежность стабилизатора постоянного напряжения при перегрузке по току и при коротком замыкании в нагрузке.
Во время переходного процесса, вызванного, например, уменьшением величины опорного напряжения, усилитель
11 рассогласования на своем выходе 4О формирует сигнал управления, вызывающий резкое увеличение тока базы второго регулирующего транзистора 8, 1
11 6 закрытие первого регулирующего транзистора 1 и открытие диода 5. Эмиттерный ток второго регулирующего транзистора 8 резко возрастает по величине. Выходной корректирующич конденсатор 12 быстро разряжается током, протекающим через диод 5 и транзистор 8. После разряда выходного конденсатора 12 до нового уровня номинального выходного напряжения диод 5 закрывается, а первый регулирующий транзистор 1 открывается и обеспечивает совместно с усилителем
7 тока протекание тока в нагрузку, Рассмотренный режим работы характеризует переход с большого уровня стабилизируемого напряжения на меньший.
Стабилизатор постоянного напряжения по авт, св. Р 922691, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания и повышения
КПД в него введены датчик тока, усщлитель тока, первый и второй диоды защиты и резистор, причем база второго регулирующего транзистора через . первый диод защиты и резистор подключена соответственно к выходу.усилителя сигнала рассогласования и к своему эмиттеру, который подключен через второй диод защиты к выходному выводу и непосредственно к первому входу усилителя тока, второй вход которого подключен к базе первого регулирующего транзистора, а выход — к выход- . ному выводу стабилизатора, к которому; через датчик тока подключен эмиттер первого регулирующего транзистора.
