Стабилизатор постоянного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Респубики

< 752294

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. 5

6 05 1- 1/58 (22) Заявлено 03.05 78 (21) 2610202/24 — 07 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет оо делам изобретений н OTKpblTHH

Опубликовано 30.07.80. Бктллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 30.07.80 (53) УДК 6 16. .722.1 (08 ) (72) А втор изобретения

Г. Г. Муртазин (7!) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к промышленной радиоэлектронике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи. Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенный в выходную шину регулирующий элемент, измерительно-усилительный узел, токостабилизируюший двухполюсник и блок защиты (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенный в выходную шину регулирующий элемент, управляющей цепью соединенный с выходом измерительно-усилительного узла, 15 включенного параллельно выходным выводам и с выходом токостабилизируюшего двухполюсника, подключенного через диод к блоку эащитьт, состоящему из последовательно включенного с регулирующим элементом датчика тока,. транзистора защиты, коллектор которого через делитель подсоединен к общей шине, эмиттер через полупроводниковый диод — к первому выводу датчика тока, а база через резисгор — ко второму выводу датчика тока, тиристора, катод которого подключен к общей, шине, анод через резистор — ко второму выводу датчика тока, а управляющий электродк средней точке делителя, причем между катодом и управляющим электродом тиристора подключен конденсатор (2) .

Однако известный стабилизатор имеет сложную схему, соответственно низкую надежность, низкий КПД и относительно высокое внутреннее сопротивление.

Цель — упрощение схемы, увеличение КП,ц и надежности, уменьшение внутреннего сопротивления стабилизатора.

Указанная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения база . транзистора токостабилизирующего двухполюсника подключена к эмиттеру транзистора блока защиты, а эмиттер через резистор — к первому выводу датчика тока, второй вывод которого непосредственно соединен с базой транзистора блока зашиты.

Кроме того, при наличии в регулирующем элементе согласующего транзистора, коллектор

752294

3 согласующего транзистора подключен к эмиттеру транзистора блока защиты.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема транзистора, регулирующий элемент состоит из одного транзистора, на фиг. 2 — то же, регулирующий элемент выполнен в виде составного транзистора.

Стабилизатор содержит последовательно включенный в выходную tuHHy регулирующий транзистор 1, база которого через резистор 2 соединена с общей шиной и с эмиттером согласующего транзистора 3, а база транзистора 3 соединена с выходом измерительно-усилительного узла 4 и с коллектором транзистора 5 токостабилизирующего двухполюсника, подключенного через диод 6 к блоку для зашиты, состоящего из датчика 7 тока, транзистора 8 защиты, коллектор которого через делитель на резисторах 9 и 10 подключен к общей шине, база — ко второму выводу датчика 7 тока, а эмиттер через полупроводниковый диод 11— к первому выводу датчика 7 тока, тиристора 12, анод которого через резистор 13 подключен ко второму выводу датчика 7 тока, катод — к общей шине, а управляющии электрод — к средней точке делителя 9 и 10 блока защиты, а между управляющим электродом и катодом тиристора 12 включен конденсатор 14.

При этом коллектор согласующего транзистора 3 и база транзистора 5 токостабилизирующсго двухполюсника подключены к эмиттеру

5 транзистора 8 защиты, а змиттер транзистора через резистор 14 подключен к первому выводу датчика 7 тока. Транзистор 5, резист р о 14 и диод 11 образуют токостабилизирующий двухполюсник.

Стабилизатор работает следующим образом.

Входное напряжение через датчик 7 тока и регулирующий транзистор 1 подается на выход.

Выходной и>к токостабилизирующего двухО аЗ полюсника равен сумме тока базы транзистора и выходного тока измерительно-усилительного узла 4.

Пусть напряжение на выходе стабилизатора несколько увеличилось вследствие увеличения входного напряжения или уменьшения тока нагрузки. При этом увеличивается выходнои ток узла 4, а ток базы транзисторов 1 и 3 уменьшается, они подзакрываются, компенсируя увеличения выходного напряжения с точностью, определяемой свойством данной схемы

Уменьшение внутреннего сопротивления объясняется следующими причинами.

Известно, что при увеличении тока нагрузки выходное напряжение стабилизатора уменьшается, так как внутреннее сопротивление не равно нулю.

При увеличении тока нагрузки увеличивается ток коллектора транзистора 3 и ток через диод 11, поэтому несколько увеличивается опорное напряжение токостабилизирующего

5 двухполюсника. Это вызывает увеличение тока коллектора транзистора 5, следовательно, тока базы транзисторов 3 и 1, они подоткрываются, компенсируя уменьшение выходного напряжения.

Подключение эмиттера транзистора 5 через резистор 14 к первому выводу датчика тока способствует уменьшению внутреннего сопротивления, в противном случае падение напряжения на датчике 7 тока складывалось бы опорным напряжением на диоде 11 токостабилизирующего двухполюсника. Поэтому при изменении тока нагрузки пропорционально изменялось бы и выходное напряжение.

Блок защиты работает следующим образом.

При номинальном токе нагрузки транзистор 8 закрыт, так как падение напряжения на датчике 7 тока нагрузки мало по сравнению с напряжением на диоде 11, и блок защиты не оказывает влияния. на работу стабилизатора.

При увеличении тока нагрузки падение напряжения на датчике 7 тока увеличивается, транзистор 8 открывается, через резисторы 9 и 10 течет ток. При увеличении напряжения

30 на резисторе 10 до уровня включения тиристора 12 срабатывает блок защиты, транзисторы 3 и 1 закрываются. Помехозащищенность блока защиты от влияния помех входного напряжения и от кратковременных толчков тока на35 грузки обеспечивается подключением конденсатора 14 между управляющим электродом . и катодом тиристора 12.

Технико-экономический эффект от использования данного стабилизатора заключается

40 в упрощении схемы, увеличении КПД и надежности, а также в уменьшении внутреннего сопротивления стабилизатора, что существенно улучшает стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки.

Формула изобретения

1, Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенный в

50 выходную шину регулирующии элемент, управляющей цепью соединенный с выходом измерительно- усилительного узла, включенного параллельно выходным выводам и с выходом токостабилизирующего двухполюсника, под5S ключенного через диод к блоку защиты, состоящему иэ последовательно включенного с регулирующим элементом датчика тока, транэисто ра защиты, коллеитор которого через дели5 752294 тель подсоединен к общей шине, эмиттер через полупроводниковый диод — к первому выводу датчика тока, а база через резистор — ко второму выводу датчика тока, тиристора, катод которого подключен,к общей шине, анод через резистор — ко второму выводу датчика тока, а управляющий электрод — к средней точке делителя, причем между катодом и управляющим электродом тиристора подключен конденсатор, о т лича ю щи йс я 10 тем, что, с целью упрощения схемы, увеличения

КПД и надежности, уменьшения внутреннего сопротивления, база транзистора токостабилизирующего двухполюсника подключена к эмиттеру транзистора блока защиты, а эмиттер че- 1s

Ь рез резистор — к первому выводу датчика тока, второй вывод которого непосредственно соединен с базой транзистора блока защиты.

2. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при наличии в регулирующем элементе согласующего транзистора, коллектор согласующего транзистора подключен к эмиттеру транзистора блока защиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 455333, кл. G 05 F 1/58, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР л= 598054, кл. G 05 F 1/58, 1976.

752294

Составитель С. Горбачева

Техред Н.Барадулина Корректор Н, Григорук

Редактор Е. Дорошенко

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

Заказ 4742/6 Тираж 95б Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5