Стабилизатор постоянного напряжения

 

Союз Соеетскик

< >734637 оциалистическик

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 05.01.78 (21) 2565041/24-07 (5l)M. Кл. т 05 F 1/58 с присоединением заявки №

Государстевннмй комитет (23) Приоритет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,05.80. Бюллетень №18 (53) УДК 621. .3 16.7 22. 1 (088.8) Дата опубликования описания 18.05.80 (72) Автор изобретения

С. И. Реморов (7! ) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖБ ИЯ шине f23 °

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для электропитания устройств автоматики, вычислительной техники и средств. связи.

Известен стабилизатор постоянного напряжения с зашитой регулирующего оргаS на от перегрузок по току и коротких замыканий, в котором резисторный датчик включен в силовую цепь на выходе стабилизатора, а защитный транзистор коллектором соединен с базой входного тран» зистора регулирующего органа, эмиттером - с выводом резисторного датчика тока и выходным выводом стабилизатора, а базой - через резистор - с другим вы- 5 водом резисторного датчика тока, через другой резистор и раэвяэываюший диодс плюсовым выводом источника опорного напряжения на стабилитроне и балластном резисторе, включенном между входной щ клеммой и обшей шиной стабилизатора (1)

Недостатком его является значительное напряжение на резисторном датчике тока при номинальном режиме работы стабилизатора, величина которого равна сумме напряжений на переходе эмиттербаза защитного транзистора, токоограничиваюшем резисторе в базовой цепи, что приводит к неоправданным потерям мощности на резясторном датчике тока и резкому снижению КПД стабилизатора.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент с резисторным датчиком тока, управляюшей цепью, подключенный к выходу усилителя постоянного тока, защитный транзистор, коллектор которого подключен к управляющей цепи регулирующего элемента, амиттер - к одному из выводов резисторного датчика тока и к выходному выводу, а база-через последовательную цепочку из первого резистора и диода подключена к другому выводу резисторного датчика тока и через второй резистор - к обшей ного 4 согласующих транзисторов, ре зисторный датчик 5 тока, включенный в силовую шину на выходе стабилизатора, усил,итель 6 постоянного тока, защитный транзистор 7, коллектор которого соединен с базой входного транзистора 4 регулирующего органа, эмиттер - с резисторным датчиком 5 ток,; и выходным выводом 8 стабилизатора, и база через последовательно включенную цепочку из первого рез.стора 9 и д. да 10 - с другим выводом резчст >рного датчика тока 5, а через втор и рези.тор 11 - с обшей шиной стабилизатора, при этом обшая точка резистора 9 и диода 10 через токостабилизируюший;.вухполюсник

12, содержаший токос.. >бил .зируюший тран зис тор 1 3 и токозада юший ре зистор

14, соединена с вкоднь;м ыводом 15 стабилизатора.

В качестве опорного „апряжения токостабилизируюшего транзистора 13 используется напряжение пере ода эти. те база выходного транзистора 2 регулируюшего элемента.

Питание стабилн атора осушествля ri;< от источника электроэнергии 16.

Стабилизатор рабо. ает следуюшим огра зом.

При номинальном токе нагрузки, когда напряжение на переходе эмиттера- база зашитного трав.истор 7 меньше его напряжения рабат ь>кания, транзистор 7 закрыт и не о>:азывает влияния на работу стабилизагсре, Через токсст "билизиру>оший двухполюсник 12, диод 10 и резисторный дат» чик 5 тока s нагрузку протекает стабильный ток, величин . которого на дватри порядка меньше т ка нагрузки. Причем изменен;;» входного напряжения не влияет на величину э" ого тока, в связи с чем ото;тс."вуст дестабилизирующее действие пряь.ой влепи передачи энергии, а запираюшее напряжение на резисторе

9 неизменно.

При;е,>егрузке по току илч коротком заьыкании на выходе стабилизатора наи .. кение ча резисторном датчике 5 тока угели .,>ае...сл, и зашитный транзистор 7, открьн.-авсь, ответвляет честь базового тека входно>"о согласуюшего транзистора

4 регулирующего элемента 1, что приводит и подзапиранию последнего и уменьшению выходного напряжения стабилизатора.

Уменьшение выходного напряжения стабилизатора приводит к перераспред лению тока через резисторы 9, 11 и ди20

3 734637

Недостатком этого стабилизатора является нестабильность порога срабатывания каскада заш>гть>, вызванная изменением запирающего напряжения, >следствие изменения входного напряжения, Причем, чем выше входное напряжение, тем больше. величина запираюшего напряжения и тем при большем гоке перегрузки будет срабатывать схема зашиты, Кроме того, наличие прямой дестабилизируюшей связи со входа на выход через резисторное сопротивленне, диод и зашитный резистор приводит при изменении входного напряжения к дополнительной нестабильности выходного напряже15 нияе

Белью изобретения является повышение надежности зашиты и повышение стабильности выходного напряжения стабилизатораа.

П«:тавленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряженка введен токостабилизируюший двухполюсник, через который обшая точка последовательной цепочки из первого резистора и диода соединена с входным выводом стабилизатора; кроме того, регулируюший элемент выполнен на трехсоставном транзисторе, в котором эмиттер выходного транзистора противоположного типа проводимости по о ношению к согласуюшим соединен с колле".тором входного согласуюшего транзистора и входным вь>водом стабилизатора, а база— через коллекторно-эмиттернь и переход промежуточного согласующего тра зистора, база которого соединена -. эмиттером входного согласующего транзистора, подключена к выходному выводу стчбилиза<о тора, а токостабилизируюший a::.>ухполюсник выполнен на транзисторе, г.р>водимость которого соответствует ">оводимости выходного транзистора регулируюшего элемента, при этом базы упомянутых транзис.горов непосредственно, а эмитте> ы - через токозада ший резистор оединечы между собой, а коллектор транзистора токостабилиз: руюшего дву.".» полюсника соединен с обшей точкой пер56 вс го г>езистор и диода последовательной цепочки.

На чертеже приведена электрическая схема стабилизатора постоянного нагряжения.

5»

Стабилизатор постоянногс напряжения содержит регулируюший элемент 1 на трехсоставном транзисторе, состояшем из выходного 2, промежуточного 3 и вход637

5 од 10, р.эисторный датчик 5 тока и сопротивление нагрузки R p, в реэуль» тате чего составляющая тока, ответвляющегося рези:торы 9, 11, уменьшается, и уменьшается запирающее напряжение на резисторе 9. При этом транзистор 7 зашить удержиз ется в открытом состоянии при меньшем токе нагрузки, чем Осу шествляется так называемый загиб" нагруэочной характеристики стабилизатора, Величина тока котороткого замыкания

), определяемая напряжением смешения на резисторе 1 (.!+ ), задается,"ïðîòèâëåíèåì резистора 14

15 козадаюшего двухполюсн . ка. С, венька; нием сопротивления этого резистора уменьшается и ток короткого замыкания, который при определенном значении резистора 14 становится близким к нулю, и схема н возвращается г исхс„-ное ",эс- 2О тоян = при снятии перегрузки. Услсвпе самовозврата с;.емы определчется выражением:

734

1. "Обмен опытом в радиопромышленности", вып. 6, 1976, с. 50-51.

Применение предла гаемого изобр. .тения позволяет получить выссi ;oñòàáèëüíî -.

;.«апираюи;е н .пряже: ие на резисторе последовательной цепочки и отпира шее напряжение на диоде, в связи с че . ветичина пор ra срабатывани, не зависит ст изменения входного нап..яжения, и кас.<.":.д зашиты падеж:о срабатывает при одних и тех же ус-,ановленных зна е, чях З5 тоха на; рузки.

Поскольку при изменении входного апряже,:ия ток "окостабилизируюшего двухполюсника не изменяет=я, то дог-лнител

40 но исключается и действие прямой деста" билизирующей связи и повьпычется стаб"..ль ность выходного напряжен,:;.

Независимость тока токостабилизирующего двухполюсника от изменения вход45 ного напряжения позволяет выбирать ток короткого замыкания близко к границе отсутствия самзвозврата, что исключено в схеме защ .-.ты с резистором. Этим обеспечиваются м чиьильно возможное зна50 ение тока короткого замыкания и минимальные потери в режиме короткого замыканияя.

Формула изобретения

l.Ñòàáèëèçàòoð по.тоянного напряжения, 55 содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент с резисторным датчиком тока, управляющей цепью, подключенный к выходу усилителя постоянного тока, защитный транзистор, коллектор которого подключен к управля ющей цепи регулирующего элемента, эмиттер — к одному иэ выводов резисторного датчика тока и к выходному выводу, а база-через последовательную цепочку из первого резистора и диода подключена к другому выводу резисторного датчика тока и через второй резистор - к обшей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и ста= бильности выходного напряжения стабилизатора, в него введен токостабилизируюший двухполюсник, через который общая точка последовательной цепочки из перво го резистора и диода соединена с входным выводом стабилизатора.

2. Стабилизатор постоянного напряжения по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что регулирующий элемент выполнен на трехсоставном транзисторе, в котором эмиттер выходного транзистора противопложного типа проводимости по отношению к согласующим соединЕИ с коллектором. входного согласующего транзистора и входным выводом стабилизатора, а база - через коллекгорноэмиттерный переход промежуточного согласующего транзистора, база которого соединена с эмиттером входного согласующего транзистора, подключена к выход« ному выводу стабилизатора, а токостабилиэируюший двухполюсник выл олнен на транзисторе, проводимость которого соотзетствует проводимости выходного транзистора регулирующего элемента, при этом базы упомянутых транзисторов непо редственно, а эмиттеры - через токозадаюший резистор соединены между со- бой, а коллектор транзистора токостабили л; уюшего двухполюсника соединен с обшей точкой первого резистора и диода пос.. ьдовательной цепочки.

Источники информациир принятые во внимание при экспертизе

2. "Hectxicaf Z)es1gn ежв" ноябрь, Yb 5, 1975, с. 96.

734637

Составигель С. Горбачева

Редактор Т. Лошкарева Техред С. Мигай Корректор Н Стен, Заказ 2160/51 Тираж 956 Подписное НИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород. ул. Проектная,4