Стабилизатор постоянного напряжения

 

Использование для электропитания различной аппаратуры высокостабильным напряжением. Сущность изобретения: устройство содержит регулирующий транзистор , усилитель тока, усилитель напряжения , опорный элемент, регистрирующий элемент и запираемый тиристор. В устройство введены конденсатор и токозадающий резистор, включенные последовательно между управляющим электродом тиристора и выходным выводом, а свободный вывод режимного резистора подключен к общей шине. Благодаря этому устройство имеет повышенную точность работы при регистрации режима к.з, в нагрузке. 1 ил.

СОКЭЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 05 F 1/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898062/07 (22) 05,11.9Q (46) 23.10.92. Бюл, N 39 (71) Завод "Прогресс" им. Маршала Советского Союза Д.Ф.Устинова (72) А.Н.Макаров (56) Авторское свидетельство СССР

N 1001053, кл. G 05 F 1/569, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1273904, кл. G 05 F 1/569, 1986. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: для электропитания

Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к вторичным источникам электропитания, и может быть использовано для обеспечения стабилизированным напряжением различной аппаратуры, особенно подверженной повышенному риску выхода из строя с образованием при этом коротких закрытых замыканий по цепям питания.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие в своем составе регулирующие транзисторы, усилители тока, опорные элементы и делители напряжения (см.а,с. ¹ 1001053 G 05 F 1/58, пат, Ф РГ

¹ 2757637 G 05 F 1/46, Японии ¹ 54 — 492 G

05 F 1/58, 58 Н 1 и др,). Однако указанные устройства имеют ограниченные функциональные возможности или повышенную сложность схемных решений.

Иэ известных стабилизаторов постоянного напряжения наиболее близким по технической сущности является устройство (2), . Ы 177Î955 А1 различной аппаратуры высокостабильным напряжением. Сущность изобретения: устройство содержит регулирующий транзистор, усилитель тока, усилитель напряжения, опорный элемент. регистрирующий элемент и запираемый тиристор. В устройство введены конденсатор и токоэадающий резистор, включенные последовательно между управляющим электродом тиристора и выходным выводом, а свободный вывод режимного резистора подключен к общей шине. Благодаря этому устройство имеет повышенную точность работы при регистрации режима к.з, в нагрузке. 1 ил. принятое эа прототип. Он содержи" регулирующий транзистор, соединенный змиттером, коллектором и базой соответственно с входной шиной, выходной шиной и коллектором транзистора усилителя тока, змиттер которого подключен к средней то ке нелинейного делителя напряжения, база — к средней точке линейного делителя напряжения, а токоэадающий резистор, один из резисторов линейного делителя напряжения и катод опорного элемента нелинейного делителя напряжения соединены с коллектором регулирующего транзистора. при этом резистор нелинейного делитеь я напряжения подключен к общему проводу.

Недостатком данного стабилизатора является то, что его токоограничигельный элемент (лампа накаливания) продолжает эапитываться полным током чере:. открытый тиристор после возникновения в нагрузке короткого замыкания. вызывающего переключение устройства в запертое состо1770955 яние, T.å. не выполняется функция сигнализации о запрещенном режиме (неисправности) в нагрузке.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы путем обеспечения индикации режима короткого замыкания в нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий perулирующий транзистор, подключенный эмиттером, коллектором и базой соответственно к входному выводу, выходному выводу и выходу усилителя постоянного тока, входы которого по отдельности подключены к средним выводам нелинейного и линейного делителей напряжения, тиристор, катод которого подключен к общей шине, а управляющий электрод — к одному из выводов режимного резистора, и элемент индикации, включенный между входным выводом и анодом тиристора, подключенным к одному из крайних выводов линейного делителя, другой крайний вывод которого соединен с выходным выводом, при этом катод опорного элемента нелинейного делителя подключен к выходному выводу, а крайний вывод резистора этого делителя соединен с общей шиной, введены конденсатор и токозадающий резистор, включенные последовательно между управляющим электродом тиристора и выходным выводом, а второй вывод режимного резистора подключен к общей шине.

Отличительными признаками предложенного стабилизатора постоянного напряжения являются введение в схему устройства цепи, состоящей иэ последовательно включенных между управляющим электродом тиристора и выходным выводом конденсатора и токозадающего резистора, а так же включение режимного резистора между управляющим электродом тиристора и общей шиной, чем обеспечивается отключени» элемента индикации от источника электропитания за счет переключения тиристора в закрытое состояние при возникновении короткого замыкания в нагрузке.

Отсутствие тока через элемент индикации при наличии напряжения на входном выводе устройства являегся свидетельством неисправности нагрузки.

При исследовании предложенного технического решения по патентной и научнотехнической литературе не обнаружено известных решений с признаками, сходными с признаками, отличающими предложенное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о существенности отличий предложенного решения.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, эмиттер, коллектор и база которого соединены соответственно с входным выводом 2, выходным выводом 3 и выходом усилителя постоянного тока 4.

Один вход усилителя постоянного тока 4 подключен к среднему выводу. нелинейного делителя напряжения, состоящего из опорного элемента 5 и резистора 6, а другой вход соединен со средним выводом линейного делителя напряжения. образованного резисторами 7 и 8, Катод опорного элемента 5 и резистор 7 подключены к выходному выводу

3, а резистор 8 соединен через элемент индикации 9 с входным выводом 2 и с анодом запираемого тиристора 10, управляющий электрод которого через конденсатора 11 и токозадающий резистор 12 подключен к выходному выводу 3 и через режимный резистор 13 соединен с его катодом, резистором

6 и общей шиной 14.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом, При подаче на входной вывод 2 напряжения питания по цепи, состоящей из элемента индикации 9, резистора 8 линей -;oru делителя напряжения, перехода база— эмиттер транзистора усилителя постоянного тока 4 и резистора б нелинейного делителя напряжения, начинает протекать ток запуска. При этом открывается транзистор усилителя постоянного тока 4. Регулирующий транзистор 1 так же откроется. т.к. его база через переход коллектор — эмиттер транзистора усилителя постоянного тока.4 и резистор 6 окажется подключенной z общей шине 14. По выходному выводу 3 начнет протекать ток нагрузки и одновременно через токозадающий резистор 12 будет заряжаться конденсатор 11. Процесг заряда вызовет падение напряжения на режимном резисторе 13 в ниде короткого импульса положительной полярности. Э гот импульс, действуя между управляющим электродом и катодом запираемого тиристора 10, переключит его в открытое состояние и через

50 элемент индикации 9 начнет протекать полный рабочий ток. Кроме того через открытый тиристор 10 к общей шине будет подключен резистор 8 линейного делителя напряжения. Такое состояние устройства является рабочим режимом стабилизации выходного напряжения на выводе 3.

Если стабилизатор подключен к короткозамкнутой нагрузке то. после подачи питающего напряжения на вывод 2, описанного выше процесса не пролзойдет, 1770955 транзистор 1 останется в закрытом состоянии. Тиристор 10 так же будет заперт и отсутствие тока через элемент индикации 9 явится сигналом неисправности в нагрузке.

При возникновении короткого замыкания в нагрузке в процессе работы стабилизатора транзисторы усилителя постоянного тока 4 и регулирующий 1 запираются за счет триггерного эффекта. Конденсатор 11 начнет разряжаться через токозадающий резистор 12 и цепь короткого замыкания в нагрузке. При этом на режимном резисторе

13 сформируется импульс отрицательной полярности. который переключит запираемый тиристор 10 в непроводящее состояние и ток через элемент индикации 9 прекратится, Для восстановления исходного состояния необходимо снять напряжение с входного вывода 2 стабилизатора и устранить неисправность в нагрузке.

В качестве элемента индикации 9 может быть использовано любое, соответствующее каждому конкретному случаю применения, устройство, имеющее постоянное активное внутреннее сопротивление. Величина этого сопротивления не должна превышать некоторого значения, при котором начальный ток запуска через переход базаэмиттер транзистора усилителя постоянного тока 4 будет меньше минимально допустимого уровня, обеспечивающего надежное отпирание последнего. Такими устройствами могут быть, например, электромагнитное реле, светоизлучающий элемент, датчик тока и тому подобное. В качестве опорного элемента 5 могут быть использован стабилитрон, а в качестве постоянного тока транзистор, у которого коллектор — выход, а эмиттер и база — входы, соответственно подключенные к средним выводам нелинейного и линейногоделителя напряжения.

Преимуществом предлагаемого сгаби лизатора постоянного напряжения по сравнению с прототипом а с. ГФ 1?73904 является его способность регистрировать

5 режим короткого замыкания в нагрузке в процессе работы, за счет чего и достигается повышение надежности. Область применения предлагаемого стабилизатора будет более широкой за счет возможности

10 использования в качестве элемента индикации разнообразных электрорадиоизделий или специально разработанных для этой цели исполнительных устройств, Формула изобретения

15 Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером, коллектором и базой соответственно к входному выводу, выходному выводу и выходу усили20 теля постоянного тока, входы которого по отдельности подключены к средним BblBO дам нелинейного и линейного делителей напряжения, тиристор, катод которого подключен к общей шине. а управляющий

25 электрод — к одному из выводов режимного резистора, и элемент индикации, включенный между входным выводом и анодом тиристора, подключенным к одному иэ крайних выводов линейного делителя, дру30 гой крайний вывод которого соединен с выходным выводом, при этом катод опорного элемента нелинейного делителя подключен к выходному выводу, а крайний вывод резистора этого делителя соединен с общей ши35 ной,отличающvй с я тTеeм,что,сцелью повышения надежности работы путем обеспечения индикации режима короткого замыкания в нагрузке, в него введены конденсатор и токозадающий резистор, 40 включенные последовательно между управляющим электродом тиристора и выходным выводом. а свободный вывод режимного резистора подключен к общей шине.

1770955

Составитель А. Макаров

Техред М,Моргентал Корректор Н.Бучок

Редактор Т. Куркова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3743 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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