Двуполярный источник питания

 

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социал нстнческнх

Рвспубпнк

«1) 51 3360 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

6053 1/56 (22) Заявлено14. 06.74 (21) 2034336/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государстеанна1й комитат

Совете Мнннатрав СССР оа делан изабретаннй н откра1тнй (53) УДК621.316.722. . 1 (088.8) (43) Опубликовано 05.05.76,Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания "28,05.76 (72) Авторы изобретения

К). П. Дарменко, В. И. Кудельский и В. Г. Оснач (71) Заявитель (54) ДВУПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении источников питания для устройств на полупроводниковых приборах и интегральных схемах. Известны двуполярные источники питания, содержащие запускающую цепочку и два стабилизатора, каждый из которых состоит из выпрямителя с, фильтром, регулирующего транзистора, соединенного коллектором с соответствующим полюсом выпрямителя, противоположный полюс которого соединен с шичой выходного напряжения, усилителя постоянного тока с источником опорного напряжения и резистивного делителя выходного напряжения, причем регулирующие транзисторы стабилизаторов имеют разный тип проводимости, эмиттеры их соединены с общей нулевой шиной выходного напряжения, а нагруэочный резистор усилителя постоянного тока каждого из стабилизаторов соединен с шиной вйходного напряжения стабилизатора противоположной полярности, Однако в известных источниках питания при увеличении токов нагрузки выше нековторого предела снижаются технические ха рактеристики, т,е., когда сопротивления нагрузок уменьшаются, для обеспечения надежного запуска следует уменьшать так;же и сопротивление резистора, соединяющего коллекторы регулирующих транзисторов.

При этом начинает сказываться шунтирующее воздействие этого резистора на регулирующие транзисторы стабилизаторов, в результате которого снижаются коэффициенты, стабилизации. Кроме того, увеличивается мощность, рассеиваемая на резисторе за,пуска.

Белью предлагаемого изобретения явля- ется обеспечение высоких технических ха рактеристик в стабилизаторе биполярных ! напряжений независимо от величин токов нагрузки при одновременном повышении наt

;дежности его запуска и повторного само>О стоятельного включения.

Поставленная цель достигается тем, что

,запускающая цепочка выполнена на транзисторе с резисторами в цепях коллектора и .базы, подключенном в соответствии с ти атом проводймости: эмиттером — ко входу реэ

51 гулирующего транзистора одного нз стаби лизаторов, резистром в пепи коллектора - ко входу регулирующего транзистора второго стабилизатора, а резистором в цепи базык шине выходкогь напряжения второго стабилизатора.

На чертеие приведена принципи. ьная электрическая схема предлагаемого источника питания, Йсточник питания включает в с . я выпоямители 1 и 2 с фильтрами, стабилизатор 3 с шиной 4 положительного напряжения, регулиру .щим транзистором 5 р -И.-р типа и нагрузочным резистором 6 усилителя обратной свчзи, стабилизатор 7 с шиной 8 отрицательного напряжения, регулирующим транзистором 9 ю -р- и, типа и нагрузочным резистором 10 усилителя о б ратной связи, общую (нулевую) шину 11 и цепь запуска, состоящую из резистора

12, транзистора 13 и.резистора 14.

Эмиттер транзистора 13 р-И.-р тяпа, подсоединен к коллектору регулирующего транзисора О„коллектор транзистора 13 соединен с резистором 12, второй выход которого подсоединен к коллектору регулирующего транзистора 5, а резистор 14 в цепи .базы транзистора 13 подсоединен .- к шине 4 выходного напряжения положительной полярности.

1 Очевидно, что возможно использовать транзистор 13 к,-p-, типа с подсоеинением его эмиттера и резисторов в цепях коллектора и базы, противоположным указанному.

Работа устройства происходит следующим образом.

При включении стабилизатора, когда на

его входах напряжения появились, а на выходах отсутствуют по той причине, что регулирующие,транзисторы еще закрыты, к йереходу эмиттер-база транзистора 13 последовательно через измерительные цепи и параллельно с ними нагрузки стабили заторов, а также резистор 14, прикладыва, .ется входное напряжение U „2>,а к участку коллектор-эмиттер этого трачзисторасумма входных напряжений U +

+IJ вх2. Транзистор 13 оказывается в режиме замкнутого насыщенного ключа, вследствие чего коллекторы регулирующих .транзисторов 5 и 9 соединяются посред"твом резистора 12. Резистор 12, цепи стабилизаторов и параллельно с ними цепи нагрузок образуют ..Месте с выпрямителями 1.-н 2 замкнутый контур, пс которому протекает ток. В результате этогG на шиttax 4 и 8 создаются начальные напряжеп1 я, величина которых определяется резисв 3 ъ 4

1тором 12, а знак соответствует знаку

I выходному напряжению каждого : из стабили заторов. Указанные напряжения через ре - зисторы 6 и 10 создают токи, откр. ваюф 1 щие соответственно, транзисторы 5 и 9.

Устанавливается статический режим стаби лизатора, когда на выходах его поддержи: ваются выходные напряжения Швых1, и

И " . Теперь к переходу эмиттер-бау за транзистора 13 приложено напряжение, вых.2 .;,Ц,=И+И+.C эб вх2 вых,1 вых. 2 учетом знака каждого из этих напряжений и прини...ая во внимание неравенство(И +

+ (Q, )) { Ц ), что имеет место вых.2 вх.2

IS в большинстве случаев, нетрудно убедиться в том, что переход эмиттер-база транзистора 13 будет закрыт, а транзисторный ключ разомкнут.

Благодаря указанному включению транФ

:зистора 13 цепь соединяющая коллекторы

) регулирующих транзисторов для запуска стабилизаторов, замыкается на резистор 12 всякий раз, когда напряжения на входах стабилизатора имеются, а на выходах - от:сутствуют, что будет иметь место непосред .

1 ственно после включения стабилизатора либо при коротком замыкании на его выходах,, и размыкается, когда запуск стабилизаторов произошел и на выходах появились стабилизированные напряжения, Короткое замыкание шин 4 и 8 между собой либо на общую шину 11 не приводит к перегрузке регулирующих транзисторов, поскольку усиля", тм.. обратной связи лишены в этом случае питающих напряжений и регулирующие транзисторы не имеют смещения в проводящем направлении, т.е. закрыты, Поэтому после устранения короткого замыкания, поскаль ку транзистор 13 прй этом включен, в сто. билизаторе восстанавливается рабочий ре,жим аналогично тому, как и после включения.

В результате в стабилизаторе обеспечи вается быстрый и надежныи выход в уста45 новившийся режим,, устраи ется ограничение по величине сопротивления резистора

12 и, вследствие этого, ограничение по мощности стабилизатора, экономится . Мощность рассеяния на упомянутом резисто @ ре в установившемся режиме, а также по, вышается коэффициент стабилизации, поскоЖ= ку устраняется шунтирование этим резистором регулирующих транзисторов стабилизатора. Кроке того, при использовании стабилизатора в качестве однополярного, когда нагрузка подключает1-я к шинам 4 и 8 ему не опасно короткое замыкание на выходе. а после его устранеьия рабсчий . режим стабилизатора самовосстанавливает а ся без каких-либо дополнительных переклюг ченнй, необходимых, как известно, при иопользовании схем релейной или электронной защиты.

Формула изобретенич

Двуполярный источник питания, содержащий запускающую цепочку и два стабилиза-! тора, каждый иэ которых состоит иэ выпряI мителя с фильтром, регулирующего транзиI

IcTopa, соединенного коллектором с соответ» ! ,ствукнцим полюсом выпрямителя, противопо ложный полюс которого соединен с шиной

1 ,выходного напряжения, усилителя постоян,ного тока с источником опорного напряжеI ния и резистивного делителя выходного напряжения, причем регулирующие транзисто ры; стабилизаторов имеют разный тип про33,";О

6 водимости, эмиттеры их соединены с обще4 нулевой шиной выходного напряжения, нэгруэочный резистор усилителя постоянного тока каждого из,.стабилиэаторМ соединен ñ шиной выходного напряжения стабилизатора противоположной полярности, о тл и ч а ю m и и с я тем, что, с цещ.ю улучшения технических характеристик, за пускающая цецочиа выполнена на транзисторе с резисторами в цепях коллектора и бе

1 эы, цодкпюченном в соответствии с типом проводимости: эмиттером ко входу регуы лирующего транзистора одного иэ стабили

i заторов, резистором в цепи коллектора.ко входу регулирующего транэисттора вто рого стабилизатора, а резистором в цепи базы - к шине выходного напряжения Вт рого стабилизатора, Составитель В. Круглова

Редактор H. Вирко Техред А, Демьянова Корректор. П. Лнджиевская

Заказ 815/52 Тираж 1029 Подт исное

ЦНИИП Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППГ1 Патент, г. Ужгород, ул. Проекная, 4